Fysik/kemi i læreruddannelsen og skolen

Fra læreruddannelsens historie 2011 1 / 9 Læreruddannelsen før og nu Fem tv-udsendelser med historier fra læreruddannelsen på dk4 og folkeskolen.dk Ved Pernille Aisinger, pai@dlf.org, og Thorkild Thejsen, tt@dlf.org Fysik/kemi i læreruddannelsen og skolen Med udgangspunkt på Skårup Seminarium vises der glimt fra fagets historie fra 1803 til nu. Af Gunnar L. Clausen og Thorkild Thejsen Da Skolelærerseminariet i Skaarup i Fyen blev oprettet i 1803, havde seminaristerne to naturfag på skemaet: Naturhistorie i sommerhalvåret, hvor de kunne komme ud og iagttage den levende natur, og naturlære i vinteråret, som omfattede emner fra fysik, kemi og astronomi. Seminaristerne skulle forstå naturlovene, så de som lærere kunne videregive dem som praktisk viden til deres elever i almueskolen. Et par opgaver fra seminariets første, skriftlige eksamen i 1806 lød: 1: Af hvilke Dele bestaar en Plante efter sin udvortes Figur og Dannelse, og hvorledes corresponderer disse Dele til hinandens Nytte og til det Heles vedligeholdelse? 2: Hvilke ere de fornemste Særsyn, som lade sig forklare af Tyngdens almindelige Love? 1: Af hvilke Dele bestaar en Plante efter sin udvortes Figur og Dannelse, og hvorledes corresponderer disse Dele til hinandens Nytte og til det Heles vedligeholdelse? 2: Hvilke ere de fornemste Særsyn, som lade sig forklare af Tyngdens almindelige Love? Kilde: Skaarup Seminarium 1803-1903, Odense 1903 At udrydde Overtro og de deraf kommende skadelige Følger Hverken de store videnskabelige gennembrud, der skete i disse år, eller den praktiske anvendelse af naturlovene var fra begyndelsen det væsentlige for seminariets stifter og første forstander, pastor Peter August Wedel: Naturlæren bør, stod der nemlig i fagets formål, meest have til Hensigt at udrydde Overtro og de deraf kommende skadelige Følger. Ved Naturlæren afhandler Læreren ogsaa den Behandlingsmaade som bør gives dem, der pludselige ulykkelige Tilfælde staae i fare for at miste livet. Denne 1

Fra læreruddannelsens historie 2011 2 / 9 formulering giver god mening, når man hører om en oplevelse, som pastor Wedel skal have haft, nogle år før han oprettede seminariet: I 1803 var Skaarup en lille landsby med spredt bebyggelse, og husene blev opvarmet med tørv og brænde. Egnens store mand var herremanden til Klingstrup Gods. Da en af de lokale bønder, som gjorde tjeneste for godsejeren, kørte i gadekæret med en hestevogn, forsøgte han ikke straks at redde de øvrige personer, der sad på vognen, men løb i stedet op på godset for at spørge, hvad han skulle gøre. Resultatet blev en drukneulykke. Altså: overtroen skulle bekæmpes, og fysikkens love skulle bruges i praksis. Alt sammen med henblik på bøndernes oplysning. Interessant er det, at mens der på seminariet blev undervist i fysik/kemi fra 1803, så blev det først indført som fag i folkeskolen i 1903! I reglementet for seminarierne det første landsdækkende lovgrundlag for læreruddannelsen - fra 1818 træder det faglige i forgrunden på bekostning af overtroen. Og forsøg skal nu indgå i undervisningen. Naturlære bør være at bibringe Seminaristen en tydelig, paa Erfaring og Forsøg bygget, Kundskab om Naturens almindelige Love, Kræfter og Virkninger, står der som formål for faget. Og det skal sætte ham i Stand til at kunne paa en fornuftig Maade anvende dem i Landmandens daglige Livs Sysler, samt til, som et fornuftigt Menneske, at betragte de intreffende Naturbegivenheder. Fra hverdagsforståelse til skoledemonstrationer I det nittende århundrede var det nemt at forstå funktionen af bøndernes redskaber, og fysiske love - som dem om ligevægtsbetingelser og sammenhængen mellem tryk og rumfang var lige til at anvende som forklaring på disse redskabers funktion. Bøndernes grise- og kartoffelvægt var konstrueret, så loddernes vægt var 1/10 af vægten af de grise eller kartofler, som blev stillet op på pladen for at blive vejet. Vægten på billedet er en model fremstillet af en seminarist på Skårup Seminarium. Foto: Hung Tien Vu 2

Fra læreruddannelsens historie 2011 3 / 9 I slutningen af 1800-tallet begynder naturlæren så småt at vinde indpas i folkeskolen, og ved skolereformen i 1903 bliver det obligatorisk. Der opstod virksomheder, som fremstillede apparater til simple fysik/kemi-forsøg, men skolernes samlinger blev ved med at være ganske beskedne. Der blev ikke lavet mange elevforsøg; undervisningen bestod i vid udstrækning i lærerens fortælling, som blev understøttet af tegninger og billeder. Men i den frie mellemskole i 1930 erne opstod den såkaldte sløjd-fysik, hvor der blev lagt vægt på det håndværksmæssige i faget, og eleverne skulle selv fremstille simple apparater, som var modeller af virkelighedens redskaber og maskiner. I fysiksamlingen på Skårup Seminarium fandtes der (indtil lukningen i efteråret 2011) apparater, der viser, at seminarieeleverne i 1930 erne øvede sig på at fremstille modeller, der virkede, og som kunne demonstrere funktionen af virkelighedens maskiner. Her en elektromotor. Foto: Hung Tien Vu Men efterhånden som hverdagens redskaber og apparater blev mere komplicerede og uigennemskuelige, udviklede fysiklærere og firmaer et væld af skoleapparater til fysik/kemi-undervisningen, som gjorde det muligt at fokusere på et problem ad gangen. Nu var det ikke et hverdagsapparats samlede funktion, der blev demonstreret eller efterprøvet, nu var det én lovmæssighed eller én fysisk eller kemisk funktion ad gangen, der blev demonstreret. Med teorien gav læreren først en forklaring, og med forsøgene kunne han så eftervise fysikkens love. Eleverne fik på den måde håndgribeliggjort begreber og sammenhænge. Fra midten af 1950 erne skete der en ændring væk fra demonstrationsforsøg, hvor læreren udførte forsøgene, og eleverne kiggede på, så det nu i langt højere grad var eleverne, der skulle gennemføre forsøgene. 3

Sputnik-chokket og skolen Fra læreruddannelsens historie 2011 4 / 9 Den nye skolelov i 1958 (og Den Blå Betænkning i 1960) betød, at der udkom en række nye lærebogssystemer til fysik/kemi. Samtidig blev der i USA som følge af Sputnik-chokket sat en voldsom udvikling i gang. Hvorfor kunne Sovjetunionen overhale USA teknologisk? Hvorfor var Sovjets forskere, ingeniører og teknikere dygtigere end USA s, blev der spurgt. Så nu skulle eleverne opnå større indsigt i og forståelse af teorier og naturlove, så den vestlige verden kunne klare sig i konkurrencen fra især Sovjetunionen, som med opsendelsen af den første satellit - Sputnik i 1957 og med den første bemandede rumflyvning i 1961 chokerede hele verden. I forbindelse med denne videnoprustning udkom i USA bogen PSSC: Physics, som fik meget stor betydning. Den danske udgave af Søren Sikjær m.fl., Fysik. Universet lys og bølger mekanik elektricitet atomer, udkom i 1964. Bogen og tankerne bag den fik stor indflydelse på opfattelsen af faget og dermed på udformning af læseplaner og undervisningsmidler og på undervisningen på seminarierne, i folkeskolen og på gymnasiet. I 1956 dannede en gruppe professorer og high school-fysiklærere Physical Science Study Committee (PSSC) under ledelse af Jerrold Zacharias og Francis Friedman fra The Massachusetts Institute of Technology, MIT. De mente, at skolernes fysikbøger og undervisningen gjorde for lidt for at få eleverne til at interessere sig for faget og ikke fik dem til at tænke som fysikere. Efter Sovjetunionens opsendelse af Sputnik besluttede USA s regering at støtte PSSC. Den første bog til fysik i high school fra PSSC udkom i 1960. Den fik også stor betydning i den danske læreruddannelse. I den vestlige verden skulle en videnskabscentreret læreplanstænkning nu reducere afstanden mellem videnskabs- og skolefag, og i fysik/kemi betød det, at forbindelsen til det praktiske hverdagsliv i en periode gled i baggrunden, teorien var nu det væsentlige. De praktiske forsøg, som indgik, skulle understøtte forståelsen af teorien. Det skete ved at efterprøve lovene og mere eller mindre styret at udlede simple lovmæssigheder. En elevopgave lød for eksempel: Mål strømstyrke, spænding og modstand i 20 forskellige kredsløb. Find sammenhængen mellem de tre størrelser. 4

Fra berømmelse til prygelknabe Fra læreruddannelsens historie 2011 5 / 9 Op mod 1970 erne rejstes megen kritik mod konsekvenserne af naturvidenskabernes praktiskpolitiske anvendelse, især fysikken (atombomben). Under den kolde krig var angsten for atomkrigen hele tiden til stede hos mange mennesker, og der udvikledes en vrede mod dem, som havde opfundet bomben. Den fredelige udnyttelse af atomenergi blev mødt med store betænkeligheder og efterhånden afvisning (i Danmark båret frem af Kampagnen mod Atomvåben, som i 1960, 1961 og 1962 arrangerede protestmarcher fra Holbæk til København). Men også på andre felter opstod der grupper, som kæmpede imod nye fænomener med naturvidenskabelig baggrund, fx madfarver. Kort sagt: fra at naturvidenskaberne især i 50 erne blev berømmet, blev de i 70 erne prygelknabe. Den største modstand fandtes på venstrefløjen, men var også at finde langt inde i borgerlige kredse. I skolen ønskede man, at eleverne skulle kende videnskabens måde at arbejde på. Derfor skulle de øve sig i den naturvidenskabelige arbejdsmetode. Man håbede også, eleverne mere bredt kunne have glæde af at kende og bruge en effektiv metode ved problemløsning. Til det formål udvikledes for eksempel nogle forsøgskasser - black boxes - hvis indhold eleverne skulle finde frem til ved at opstille og afprøve hypoteser. Et eksempel var en plasticmadkasse med strikkepinde igennem. Black box: Inde i en plastickasse er der anbragt et ukendt antal ringe på strikkepinde. Eleverne skulle bestemme ringenes placering ved systematisk at trække pindene ud. En model på en naturvidenskabelig arbejdsmetode. Foto: Hung Tien Vu I 1970-80 erne var elektronik meget populært i fysikundervisningen. Eleverne lavede her mange praktiske ting fra blinklygter og spilledåser til metaldetektorer. Samtidig fyldte kemi mere i faget 5

Fra læreruddannelsens historie 2011 6 / 9 end tidligere. Det var der flere årsager til. Sandsynligvis spillede det nok en rolle, at der kom flere og flere kvindelige studerende på fyik/kemi-linjeholdene. I dag er temaundervisning almindelig, og til forsøgene bruges hverdagsapparater i stor stil, fx GPS er og mobiltelefoner. Men langt over halvdelen af landets folkeskoler har for eksempel også købt Lego Education-materialer til brug i natur/teknik og fysik/kemi. Foto: Hung Tien Vu Lego-robot fremstillet af elever i 7. klasse. I de seneste år, hvor det praktiske arbejde i fysik/kemi lægger beslag på over halvdelen af fagets undervisningstid, stilles spørgsmål ved elevernes udbytte af elevforsøg. Lærer de naturens love? Lærer de en naturvidenskabelig tænkemåde? Lærer de at tænke som fysikere? Kilder: Skaarup Seminarium 1803-1903, Odense 1903. Jensen, Jens Peder, 1978: Skårup Statsseminarium 1803-1978, Skårup.retsinformation.dk, uvm.dk. Haber-Schaim, Uri, 2006: PSSC Physics: A Personal Perspective, PSSC 50 Years Later, American Association of Physics Teachers. www.compadre.org/portal/pssc/docs/haber-schaim.pdf Fysik/kemi i læreruddannelsen Fagets identitet Linjefaget fysik/kemi bygger videre på fællesforløbet for fysik/kemi og natur/teknik og fokuserer på at uddanne fysik/kemi-lærere til at varetage undervisning i grundskolen. Kernen i linjefaget er de didaktiske forhold vedrørende undervisning i fysik/kemi i grundskolen og arbejdet med fysiske, kemiske og teknologiske begrebsområder og problemstillinger. De studerende forberedes på selv at videreudvikle skolefaget i overensstemmelse med samfundets udvikling og deraf følgende krav til undervisningen. Centralt i faget er naturfaglige arbejdsmåder og tankegange til forståelsen og 6

Fra læreruddannelsens historie 2011 7 / 9 beskrivelsen af verden og samspillet mellem naturvidenskabelig modelbygning og eksperimentelt funderet naturbeskrivelse fra det mikroskopiske niveau til det kosmologiske. Mål Målet er, at den studerende opnår kompetencer til at planlægge, tilrettelægge, gennemføre, evaluere og udvikle: a) en varieret undervisning i faget for alle elever samt medvirke til fagets udvikling i grundskolen, så eleverne lærer fysik/kemi og udvikler, vedligeholder og styrker deres interesse for faget, b) undervisning, der omfatter undersøgelser/eksperimenter og sammenknytter hypotesedannelse, dataopsamling, vurdering af data og modelbygning, c) virksomhedsbesøg, ekskursioner, feltarbejde og andre uformelle læringsmiljøer, d) undervisning med udgangspunkt i elevernes egne forestillinger, deres dagligdag og omgivelser, e) brug af fagdidaktisk forskning fra fagdidaktiske tidsskrifter og andre kilder i forbindelse med undervisningen, f) anvendelser af fagdidaktiske kundskaber og færdigheder i samspil med almendidaktiske, pædagogiske og psykologiske teorier med henblik på at håndtere undervisning og andre læreropgaver i en konkret praksis og forholde sig analytisk og reflekterende til praksis og g) anvendelser af fysik/kemi-faglig viden og tilhørende eksperimentelle metoder. Den studerende udvikler samtidig kompetence til at deltage i debatten om undervisningspraksis, fagets rolle i skolen, fagets samspil med andre fag og fagets rolle i samfundet. Fra Bekendtgørelse om uddannelsen til professionsbachelor som lærer i folkeskolen 2007, bilag 2. retsinformation.dk Formål for faget fysik/kemi i folkeskolen Formålet med undervisningen i fysik/kemi er, at eleverne tilegner sig viden om vigtige fysiske og kemiske forhold i naturen og teknikken med vægt på forståelse af grundlæggende fysiske og kemiske begreber og sammenhænge samt viden om anvendelser af fysik og kemi. Undervisningen skal give eleverne fortrolighed med naturvidenskabelige arbejdsformer og betragtningsmåder og indblik i, hvordan fysik og kemi og forskning i fagene i samspil med de øvrige naturfag bidrager til vores forståelse af verden. Stk. 2. Undervisningen skal anvende varierede arbejdsformer og i vidt omfang bygge på elevernes egne iagttagelser og undersøgelser, bl.a. ved laboratoriearbejde. Undervisningen skal udvikle elevernes interesse og nysgerrighed over for fysik, kemi, naturvidenskab og teknologi og give dem lyst til at lære mere. Stk. 3. Undervisningen skal bidrage til, at eleverne erkender, at naturvidenskab og teknologi er en del af vores kultur og verdensbillede. Elevernes ansvarlighed over for naturen og brugen af naturressourcer og teknik skal videreudvikles, så de får tillid til egne muligheder for stillingtagen og handlen i forhold til spørgsmål om menneskets samspil med naturen lokalt og globalt. Fra Fælles Mål 2009 - Fysik/kemi Faghæfte 16. uvm.dk 7

Fra læreruddannelsens historie 2011 8 / 9 Gunnar L. Clausen, lærer og cand.pæd. i fysik/kemi. Adjunkt/lektor ved Skårup Seminarium 1978-90, derefter souschef til 2007. Underviste i fysik/kemi i 24 år på forskellige afdelinger af Danmarks Lærerhøjskole. Var i 40 år anmelder af læremidler til fysik/kemi ved fagbladet Folkeskolen Thorkild Thejsen, lærer og journalist, exam.pæd., PD, chefredaktør for fagbladet Folkeskolen 1987-2010, tt@dlf.org Fysik/kemi i læreruddannelsen og skolen Lærerne lærte fysik og kemi, 100 år før eleverne fik faget i skolen Se også de øvrige fire udsendelser om læreruddannelsen før og nu på dk4 og folkeskolen.dk: Lærerseminariets betydning for lokalområdet Et fyrtårn for undervisning, forenings- og kulturliv nedlægges Læreruddannelse i 208 år Fra præstegårdsseminarium i Skårup til University College Lillebælt Idrætsundervisning fra militærtræning til eliteidræt? Fra sløjd og håndarbejde til materiel design i læreruddannelsen Læs baggrundsartikler her på folkeskolen.dk under temaet Skolebænken, læreruddannelsen: Kan man altid blive lærer? Af Andreas Rasch-Christensen og Thorkild Thejsen Først var de seminarister og seminarieelever, så blev de lærerstuderende. Hvad er forskellen på at være elev og studerende? Fra seminarium over CVU til University College Af Andreas Rasch-Christensen og Thorkild Thejsen Først skulle seminarierne uddanne bibelstærke lærere, der forstod at være bønder blandt bønder. Senere skulle de uddanne lærere med metodefrihed. I dag eksisterer seminariet ikke mere som institution, folkeskolelæreren er nu professionsbachelor fra et University College. Først var de degne, så blev de lærere 8

Fra læreruddannelsens historie 2011 9 / 9 Af Thorkild Thejsen Læreruddannelsens fag og udviklingen fra kirketjener til professionel lærer. Fra 10-12 timers daglig undervisning til 13 timers ugentlig undervisning. Peter August Wedel, seminariestifter og -forstander Af Thorkild Thejsen Han oprettede Skårup Seminarium, der eksisterede i 208 år. I sin tid som forstander uddannede Wedel 400 lærere. Den evangelisk christelige Religion i de danske Skoler. Om biskop Balles lærebog Af Carsten Oxenvad og Thorkild Thejsen Lærebogen fra 1791 blev bogen i læreruddannelsen og i almueskolen. De oplyste Skolemænd. Om G.P. Brammers Didactik og Pædagogik Af Anette Faye Jacobsen og Thorkild Thejsen Om og fra den dominerende lærebog om pædagogik og didaktik i sidste halvdel af 1800-tallet. Om og fra Claudius Wilkens lærebog Grundtræk af Pædagogikken Af Tonny Hansen og Thorkild Thejsen Om teori og praksis, om regler for undervisning og om lærerens og læreruddannelsens betydning. Lærereksamen 1806 og 2010 De første skriftlige opgaver på Skaarup Seminarium og de seneste bacheloropgaver fra Læreruddannelsen Skårup, UC Lillebælt. folkeskolen.dk 9