Naturfaglige Kompetencer I Tværfaglige forløb

Naturfaglige Kompetencer I Tværfaglige forløb Et udviklingsprojekt om Overgangsproblemer i naturfagene mellem grundskolen og gymnasiet Haslev Seminarium Haslev Gymnasium & HF Erikstrupskolen Uddannelsesstyrelsen Oktober 2005

Naturfaglige Kompetencer I Tværfaglige forløb Bjørn Felsager Kirsten Lykkestrup Jørgen Svennesen Søren Dragsted Mogens Lerbech Jensen Jørgen Haagen Petersen Mette Vedelsby

Projektnummer: 2003-2234-0040 Projektet blev administreret af Haslev Seminarium Projektleder: Mette Vedelsby Rapporten er redigeret af en skrivegruppe bestående af Bjørn Felsager Jørgen Haagen Petersen Mette Vedelsby Omslagsbilleder: Billederne stammer fra introduktionskurset til de naturvidenskabelige fag på Haslev Gymnasium & HF, 2005

Resume Formålet med projektet har været at identificere overgangsproblemer i de naturvidenskabelige fag ved overgangen fra grundskole til gymnasium samt at undersøge forskellige mulige strategier/tiltag for at mindske sådanne overgangsproblemer. Projektgruppen bestod af lærere, der tilsammen dækkede alle de naturvidenskabelige fag, og som tilsammen repræsenterede tre undervisningsinstitutioner: Folkeskolen, Gymnasiet og Seminariet. To af lærerne har også tidligere været tilknyttet kursusafdelingen på DPU, der nu er flyttet ud til CVU København og Nordsjælland. Dermed var det også sikret at gruppen ikke blot repræsenterede en stor undervisningserfaring herunder diverse udviklingsprojekter indenfor de naturvidenskabelige fag, men også havde tilknytning til den pædagogiske forskning indenfor de naturvidenskabelige fag. Som et led i undersøgelsen har vi gennemført en række interviews med 3 grupper af elever. Gruppe 1 og 2 er elever, der gik i 1g på gymnasiet i Køge efter den gamle ordning, idet eleverne fra gruppe 1 har modtaget funktionel tværfaglig naturfagsundervisning på Erikstrupskolen, mens eleverne fra gruppe 2 er elever fra andre skoler, som går i klasse med eleverne fra Erikstrupeleverne. Eleverne fra gruppe 3 stammer alle fra Sofiendalskolen i Haslev og er alle blevet interviewet 3 gange: En gang før de startede på gymnasiet i Haslev (efter den gamle ordning) og to gange efter de var startet. Dels efter at de havde været gennem et naturvidenskabeligt introforløb, dels ved afslutningen af 1g. Interviewguiden fokuserede på 6 områder: Gymnasiets undervisning generelt, gymnasiets indhold, undervisningsformer i de naturvidenskabelige fag, kompetencer, tværfaglighed og interesse for de naturvidenskabelige fag. En af de stående diskussioner i gruppen har handlet om forskellige former for fagopfattelser: Kan vi anbefale én form frem for en anden eller måske snarere en passende vægtning? Hvilke dannelsesmæssige konsekvenser har de forskellige undervisningsformer og hvilke elevtyper dannes eller tiltrækkes af de forskellige former? Vi har diskuteret undervisningen ud fra fire forskellige fagsyn: formel og funktionel faglig undervisning, henholdsvis formel og funktionel tværfaglig undervisning. Vi fandt, at både gymnasiet og folkeskolen har skiftet retning i de senere år, idet gymnasiet har nærmet sig folkeskolen med mere vægt på funktionel undervisning, mens folkeskolen gennem de seneste tiltag synes at bevæge sig i en mere formel retning, således at afstanden mellem de to skoleformer igen synes at blive større. Hvad angår undervisningsformer, læringsformer og arbejdsformer, har vi identificeret en stor variation af disse, samtidigt med at eleverne ikke har oplevet de helt store forskelle mellem folkeskolen og gymnasiet. Vi har især fokuseret på klasseundervisning og elevernes deltagelse og udbytte kontra gruppearbejde, lektier og studieteknik og skriftlighed. Den mest markante forskel på folkeskolen og gymnasiet synes at være den rolle skriftligheden spiller i de naturvidenskabelige fag. Skriftlighed er ikke medtaget i fælles mål for de naturvidenskabelige fag i folkeskolen og er dermed ikke lovbunden. Her synes der at være et oplagt indsatsområde for ministeriet: Ikke blot synes der behov for en afklaring af i hvilket omfang der bør være skriftligt arbejde forbundet med de naturvidenskabelige fag i grundskolen, men også inspiration til hvordan man kan træne skriftlighed på mangfoldige måder til gavn for de mange i den rummelige folkeskole.

Rapporten er i øvrigt struktureret som følger: I afsnit 1 gennemgås baggrunden for projektet og vi ser nærmere på projektformuleringen og præsenterer deltagerne i projektet. I afsnit 2 ser vi nærmere på projektets udvikling og de temaer vi undervejs nåede frem til at undersøge nærmere, ligesom vi diskuterer arbejdsmetoden med interviews af udvalgte elevgrupper efterfulgt af analyser af interviewene suppleret med diskussioner i projektgruppen på baggrund af såvel almen undervisningserfaring som pædagogisk faglitteratur. I afsnit 3 går vi i detaljer med de fire fagopfattelser, det formelt faglige, det funktionelt faglige, det formelt tværfaglige og det funktionelt tværfaglige fagsyn, som alle eksemplificeres på forskellig vis: gennem citater fra interviews, gennem karakteristikker af forskellige dannelsessyn samt typiske elevprofiler. I afsnittet 4 kommer vi så ind på andre centrale temaer fra interviewene: - Læringsformer og arbejdsformer med fokus på den skriftlige dimension, hvor vi tager udgangspunkt i en diskussion af de formelle regler i folkeskolen og gymnasiet, der tydeligt viser en markant forskel i lovgrundlaget for folkeskolens undervisning og gymnasiets undervisning i de naturvidenskabelige fag. - Gymnasiets undervisning, herunder en kort diskussion af hvilke tiltag, der kan modvirke overgangsproblemer og dilemmaet med på den ene side at sikre eleverne rum til selvstændighed og på den anden side spænde et sikkerhedsnet ud så elever med evner og motivation ikke opgiver gymnasiet af andre årsager. - Elevernes interesse for naturfagene, hvor vi desværre må konstatere at gymnasiet ikke for alvor synes at rykke ved elevernes interesse. Visse undervisningsformer samt lærere med stort engagement synes dog at gøre en forskel. I afsnit 5 gennemgår vi rammerne for undervisningen i de naturvidenskabelige fag i såvel folkeskolen som gymnasiet, som de fremstår efter gymnasiereformen og de seneste justeringer af folkeskolens fælles mål. Det er vores klare opfattelse at et gensidigt kendskab til de to skoleformer blandt lærere i folkeskolen og gymnasiet er en vigtig forudsætning for at mindske overgangsproblemerne. I afsnit 6 diskuterer vi elevernes opfattelse af overgangsproblemerne. Det synes ikke som om eleverne generelt opfatter overgangen specielt drastisk, om end de klart forventer et større arbejdspres og et højere niveau i gymnasiet. I afsnit 7 gennemgår vi principperne bag det introduktionskursus til de naturvidenskabelige fag, som nu har været afprøvet tre gange på Haslev gymnasium forud for gymnasiereformen, og som efterfølgende er blevet integreret i det naturvidenskabelige grundforløb. Det er vores klare opfattelse at et sådant introduktionskursus ikke blot rummer mange elementer, som er værdifulde for eleverne, undervisningen og dannelsesprojektet men også kan medvirke til at modvirke overgangsproblemerne. I afsnit 8 diskuterer vi mulige dilemmaer i forbindelse med den drejning som undervisningen i de naturvidenskabelige fag i folkeskolen i øjeblikket synes at tage. Endelig afsluttes rapporten med en opsamling af en række af problemstillinger vi har været inde på undervejs. Efter den egentlige rapport følger en række bilag, der ikke blot dokumenterer de anvendte interviewguider, men også giver inspiration til undervisning i de naturvidenskabelige fag i form af dels en artikel om forsøget på Erikstrupskolen, der eksemplificerer den funktionelt tværfaglige tilgang til undervisningen i de naturvidenskabelige fag, dels det undervisningsmateriale, der ligger til grund for introkurset på Haslev Gymnasium og HF.

Indholdsfortegnelse Forord... 1 1. Projektets formål og problemstilling... 2 1.1 Baggrunden for projektet... 2 1.2 Projektformulering... 2 1.3 Tidsramme for projekt... 3 1.4 Deltagere i projektet... 3 2. Projektets gennemførelse... 4 2.1 Projektets udvikling... 4 2.2 Arbejdsmetode... 7 3 Fagopfattelse... 9 3.1 Formel faglighed... 10 3.1.1 Formel faglighed og elementer af almendannende naturfaglighed... 11 3.1.2 Profil for elever, der foretrækker formel faglighed... 11 3.2 Funktionel faglighed... 12 3.2.1 Funktionel faglighed og elementer af alm.dan. naturfaglighed... 13 3.2.2 Profil for elev der foretrækker funktionel faglighed... 13 3.3 Formel tværfaglighed... 14 3.3.1 Formel tværfaglighed og elementer af alm.dan. naturfaglighed... 15 3.3.2 Profil for elev, der foretrækker formel tværfaglighed:... 15 3.4 Funktionel tværfaglighed... 16 3.4.1 Funktionel tværfaglighed og elementer af alm.dan. naturfaglighed. 17 3.4.2 Profil for elev, der foretrækker funktionel tværfaglighed... 17 4. Beskrivelse af øvrige problemstillinger... 19 4.1 Læringsformer og arbejdsformer... 19 4.1.1 Klasseundervisning... 19 4.1.2 Gruppearbejde:... 20 4.1.3 Hjemmearbejde/lektier:... 21 4.1.4 Skriftlighed i undervisningen... 22 4.1.5 Opsamlende kommentarer... 27 4.2 Gymnasiets undervisning som udgangspunkt... 28 4.3 Interesse for naturfagene... 29 5. Hvad karakteriserer de naturvidenskabelige fag?... 31 5.1 De naturvidenskabelige fag i gymnasiet... 31 5.2 Naturfagene i folkeskolen... 33 5.3 Tendenser i folkeskolen... 35 5.4 Dilemmaer?... 36 6. Hvordan opfatter eleverne overgangen mellem de to skoleformer?... 37 7. Et introduktionskursus til naturvidenskab... 39 8. Dilemmaer... 43 9. Diskussion... 46 9.1 Opsamlende kommentarer... 46 10. Litteraturliste... 49 11. Oversigt over bilag... 50

Forord Rapporten indeholder resultaterne af et udviklingsprojekt om Overgangsproblemer i naturfagene mellem grundskolen og gymnasiet, som blev gennemført i tidsrummet 15/1 2004 til 1/10 2005. Projektet er igangsat af Uddannelsesstyrelsen. Projektet er betalt af Haslev Seminarium, Haslev Gymnasium, Erikstrupskolen på Stevns og Uddannelsesstyrelsen. Udviklingsprojektet blev udført af 3 gymnasielærere, 2 seminarielærere, hvoraf den ene i projektperioden har undervist i folkeskolen og to lærere med tilknytning til DPU, hvoraf den ene også underviser i folkeskolen. Derudover deltog to folkeskolelærere i det første halve år af projektets liv. Vi repræsenterer tilsammen alle naturfagene. Rapportens resultater og konklusioner bygger dels på egne empiriske kvalitative undersøgelser og erfaringer fra arbejdslivet dels på litteraturstudier. Vi har valgt at kalde projektet: Naturfaglige Kompetencer I Tværfaglige forløb ~ NKIT Vi siger tak til Haslev Gymnasium, Haslev Seminarium og Erikstrupskolen, fordi de tre institutioner har bidraget til projektet i form af timer til deltagerne samt sørget for fortæring ved vore møder. Vi takker også Michael Andersen og Esben Clausen for deres aktive deltagelse i første halve år af projektet, samt en stor tak til Michael Andersen for en grundig og kritisk gennemlæsning af projektrapporten. Haslev Oktober 2005 Bjørn Felsager Kirsten Lykkestrup Jørgen Svennesen Søren Dragsted Mogens Lerbech Jensen Jørgen Haagen Petersen Mette Vedelsby 1

1. Projektets formål og problemstilling 1.1 Baggrunden for projektet I rapporten fra Underministeriets arbejdsgruppe Fremtidens naturfaglige uddannelser peges der på behovet for en forøget opmærksomhed på overgangsproblemerne i naturfagene (biologi, fysik, kemi og geografi) i skiftet mellem grundskolen og gymnasiet (primært alment gymnasium og htx). Samtidigt iværksættes Fælles Mål på grundskoleområdet, mens der på det gymnasiale område arbejdes med reformer af alle de gymnasiale uddannelser, hvor netop overgangen fra grundskole til gymnasium spiller en væsentlig rolle. 1 På basis af dette opstillede vi følgende beskrivelse af indholdet i vores udviklingsprojekt: 1.2 Projektformulering For at reducere overgangsproblemerne mellem grundskolen og gymnasiet har vi undersøgt om vi kan finde arbejdsmetoder og passende indhold til undervisningen i de naturvidenskabelige fag på de forskellige uddannelsestrin her grundskolens overbygning og det almene gymnasium. Fokus har været på, hvad der kan støtte en progression i de naturfaglige kompetencer, således at det gymnasiale trin kan bygge på, videreudvikle og forfine de kompetencer, eleverne har udviklet i overbygningen i grundskolen (der igen bygger på og videreudvikler de kompetencer, eleverne har udviklet i natur/teknik i grundskolen). - Er det alternativ som er udviklet og afprøves på Erikstrupskolen 2 en brugbar vej frem? - Dette udviklingsarbejde bygger på funktionelt tværfagligt temaarbejde i naturfagene i overbygningen og vi vil sammenligne resultatet af udviklingsarbejdet med resultatet af almindelig naturfagsundervisning på andre folkeskoler. - Kan udviklingsarbejdet fra Erikstrupskolen anbefales til Grundskolen som helhed? - Er der nogle ting, der bør ændres i modellen fra Erikstrupskolen for at de naturfaglige kompetencer eleverne møder gymnasiet med er passende? - Hvordan skal undervisningen i de naturvidenskabelige fag på de gymnasiale uddannelser foregå, for at eleverne kan få mulighed for direkte at videreudvikle de naturvidenskabelige kompetencer de møder op med fra grundskolen (2006). - Kan det naturvidenskabelige introduktionsforløb - udviklet og afprøvet (2 gange) med alle 1g elever på Haslev Gymnasium 3 - bruges som en ingrediens i Naturvidenskabeligt Grundforløb i den nye gymnasiestruktur (2005)? 1 Citat fra uddannelsesstyrelsens indbydelse til projektet 2 Se bilag 1 3 Se bilag 8 2

1.3 Tidsramme for projekt Projektet har fundet sted fra 15.01.2004 til 15.10.2005. Der er i alt brugt 1090 arbejdstimer, hvoraf uddannelsesstyrelsen har bevilliget de 640. 1.4 Deltagere i projektet Haslev Seminarium: Haslev Gymnasium: Jørgen Haagen Petersen Mette Vedelsby Bjørn Felsager Jørgen Svennesen Kirsten Lykkestrup Anne Betak Natur/teknik samt fysik/kemi, biologi og geografi på Erikstrupskolen Fysik/kemi og matematik Fysik og matematik Kemi og fysik Geografi og idræt Biologi og idræt (sygemeldt hele perioden) Sofiendalskolen: Michael Andersen Fysik/kemi og matematik (deltog kun i foråret 2004) CVU København og Nordsjælland: Esben Clausen Søren Dragsted Mogens Lerbech Jensen Biologi (deltog kun i foråret 2004) Natur/teknik samt fysik/kemi på Rosenlundsskolen Geografi, natur/teknik samt ungdomsskoleleder i Roskilde kommune Efter sommerferien i 2004 meldte de to lærere fra Sofiendalskolen sig ud af projektet, dels fordi de ikke havde fået de klasser, der kunne understøtte deres deltagelse i projektet og dels fordi de alligevel ikke havde fået tildelt nogle timer fra deres skole, ligesom de timer de fik tildelt fra projektet ikke var blevet indregnet i deres arbejdsbeskrivelse. De ønskede ikke betaling for deres deltagelse i forårets arbejde og det betyder, at vi har tildelt Mogens L. Jensen 40 timer ekstra, samt Søren Dragsted 60 timer ekstra, da de har deltaget væsentligt mere i projektet end vi først troede de ville. Endnu en folkeskolelærer blev tilknyttet projektet efter aftale med fagkonsulent Carsten Claussen, men han holdt op (af tidsmæssige grunde) efter at have deltaget i ét møde. Da Anne Betak ikke har deltaget i projektet (pga. sygdom), men alligevel har fået tildelt 50 timer fra projektet, så har Haslev Gymnasiums rektor tildelt 50 timer ekstra til projektet i forhold til det oprindeligt lovede antal timer. 3

2. Projektets gennemførelse 2.1 Projektets udvikling I vores projektansøgning ville vi ved hjælp af en identifikation af naturfaglige kompetencer, beskrive de overgangsproblemer, der måtte være i overgangen fra folkeskolen til gymnasiet. Vi ønskede at udvikle værktøjer (i lighed med Pisa opgaverne) til identifikation af graden af tilstedeværelse af forskellige naturvidenskabelige kompetencer. Vi ville undersøge om vi kunne påvise mangler i denne kompetenceopbygning i grundskolen? Eller om "dagsordenen" for grundskolen var en helt anden? Vi ville også undersøge om vi kunne påvise en vægtning af andre kompetencer i gymnasiet? Eller om "dagsordenen for gymnasiet var en helt anden? Vi diskuterede hvilke kompetencer vi skulle vælge ud. Udklip fra et mødereferat: "Vi må vælge nogle kompetencer ud, der er relevante for os. Vi må afgøre hvad det er muligt at identificere. Det vi når frem til, må gerne være billedskabende. Det skal kunne formidles til lærere. Det skal være en god metafor for det vi vil undersøge og for det vi har fundet frem" Kunne eventuelle forskelle i vægtning eller andre forhold give eleverne overgangsproblemer? På vores første møde kom der også andre fokuspunkter på dagsordenen: Udklip fra referat: "Kultur i naturfagene (eller mangel på samme). Fagkultur. Hvad er det for betingelser skolen har at arbejde under: lærersamarbejde, elev/klasse, fagmiljø, skolekultur, timetildeling og fordeling? Vi må beskrive disse vilkår og hvad skolerne gør for at tackle disse. Måske skal vi også komme med nogle anbefalinger her!" "Fagopfattelsen: Hvordan tænker den udøvende lærer faget? ( Krigen i gymnasiet blev nævnt. Gruppen blev enige om, at det trods alt er positivt at der kæmpes om forskellige fagopfattelser) Kundskabsområde Rum for dannelse Redskab til beskrivelse af egen virkelighed Redskab til at handle Disse 4 yderpunkter findes selvfølgelig sjældent rent, men markerer nogle væsentlige sider som er i spil." 4

Betegnelsen naturvidenskabelige fag valgtes frem for naturfag, fordi betegnelsen naturfag kan misforstås i gymnasiesammenhænge 4. Da en gymnasiereform var på vej, ville vi se, om vi kunne komme med anbefalinger til gymnasiet vedrørende indhold i introforløbet, således at det bliver så attraktivt, at det bliver muligt at få sprogligt orienterede elever til at vælge naturvidenskabeligt prægede retninger? Fra referat af første møde: "En gymnasiereform er på vej. Der skal indføres et grundforløb der skal strække sig over et semester. Dette skal føre frem mod resten af forløbet som skal være studieforberedende. Det er meningen at dette grundforløb skal kvalificere gymnasieelevernes valg af studieforberedende fagvalg, men som det blev fremhævet, ser verden ikke sådan ud. De fleste elever vil skulle foretage dette valg allerede i folkeskolen inden de overhovedet ved noget om, hvordan der arbejdes med forskellige fagområder på et gymnasium. De færreste vil vælge om også fordi de så skal forlade den klasse, de er blevet knyttet til." "På gymnasiet i Haslev har de afprøvet et naturfagligt grundmodul som skal være fælles for alle studerende, også de sproglige. Dette strakte sig over 3 dage og påbegyndtes en måned inde i semestret. I grove træk bestod det af en forberedende fase med en række korte kurser i brugen af Internettet og regneark og det dynamiske computerprogram GeoMeter. Dernæst kom det egentlige introduktionskursus med 10 eksperimentelle aktiviteter. Til sidst skulle der skrives en rapport på computer, hvor man anvendte Word og Excel. Eleverne fik en skriftlig kommentar som evaluering af deres arbejde på baggrund af lærernes indtryk af deres arbejde og af deres rapport." Som følge af disse diskussioner tog vores projekt en ny drejning, idet vi fandt, at vi bedre kunne identificere overgangsproblemer via interview af elever. Vi ønskede derfor at interviewe 3 grupper: en gruppe elever der havde gennemgået et funktionelt tværfagligt undervisningsforløb på Erikstrupskolen i de 3 naturvidenskabelige fag og som nu gik på gymnasiet i Køge en gruppe elever som de ovenstående elever gik i klasse med, men som kom fra andre skoler og som formodedes at have gennemført mere traditionel undervisning i de naturvidenskabelige fag en gruppe elever som gik på Sofiendalskolen i Haslev og som ønskede at starte på Haslev Gymnasium efter sommerferien 2004 og som så i alt skulle interviewes 3 gange. De to første grupper af elever blev valgt bl.a. på baggrund af et ønske om at se, om den model som er udviklet på Erikstrupskolen kunne indeholde nogle anbefalingsmuligheder. 4 Fx fik vi ved interviewundersøgelsen i Køge i første omgang kun stillet elever fra det sproglige gymnasium til rådighed, da undersøgelsen jo handlede om naturfag. 5

Den tredje gruppe elever blev udvalgt bl.a. for at vi kunne undersøge om det introforløb som er gennemført på Haslev Gymnasium rummede nogle aspekter som var værd at videreudvikle og anbefale til andre. Vi bevægede os altså væk fra "mangelpåvisning" og hen mod at kunne give anbefalinger på baggrund af eksemplariske ideer. Gruppen havde brug for nogle interviewguides 5, som Søren Dragsted påtog sig at udforme. Disse har dannet baggrund for de efterfølgende interviews og er kun blevet lettere revideret undervejs, således at interviewene stadig er sammenlignelige. Interviewguidene indeholdt følgende hovedområder: 1. Gymnasiets undervisning i alle fag som udgangspunkt 2. Gymnasiets indhold som udgangspunkt 3. Arbejdsformer og læringsformer i de enkelte naturvidenskabelige fag 4. Kompetencer i naturfagene 5. Tværfaglighed 6. Interesse for naturfagene Desuden lod vi eleverne ved de to første interviewrunder besvare spørgsmålene F, G, M og N fra Roseundersøgelsen 2004 6, men en analyse af elevernes svar gav os ikke nogle nyttige informationer, så vi brugte ikke Rose skemaerne i de næste interviewrunder. Noget der stod centralt i den videre drøftelse var fagopfattelser, især fagdelt kontra tværfaglig undervisning: Er der dannelses- og læringsmæssigt belæg for at anbefale det ene eller det andet? Hvad ønsker eleverne og hvad synes de, at de får mest ud af? Hvordan ser gymnasiet på tværfaglig undervisning? Praktiseres det? Ønsker man at vægte det højere? Giver det ene eller det andet færre eller flere overgangsproblemer? Opfattes fx tværfaglig undervisning som ren underholdning og fagdelt undervisning reelt det eneste rigtige til at løfte fagligheden? Af elever? Af Lærere? Er klasseundervisning og tavleundervisning reelt det, der efterspørges og forventes og alt andet meget sjovt? Er modellen: Overhøring af lektie fra sidst, gennemgang af ny lektie, arbejde med opgaver i klassen og lektie til næste gang, det der ønskes og forventes? Men overgangsproblemer kan jo også skyldes andre ting end den faglige undervisning. Via interviewene har vi søgt efter andre faktorer og identificeret nogle af disse. 5 Bilag 2, 3, 4 og 5 6 Bilag 6 Bearbejdede ROSE skemaer (The Relevance of Science Education) 6

Overgangsproblemer kan også opstå på grund af: 1. for lille fagligt udbytte af undervisningen i folkeskolen til at kunne få udbytte af den tilbudte undervisning i de naturvidenskabelige fag: geografi, biologi, fysik og kemi 2. elevernes subjektive opfattelse af at det er svært skaber vanskeligheder i forbindelse med overgangen fra folkeskole til gymnasium 3. manglende modenhed til at starte i gymnasiet, fx hvad angår arbejdsvaner Vi har desuden diskuteret: 4. Formidlingskultur i folkeskolen og gymnasiet med henblik på både mundtlig og skriftlig formidling bl.a. med henblik på om det vil lette overgangen fra folkeskolen til gymnasiet at styrke elevernes selvstændige formidling. 5. Om overgangsproblemer er elevernes problem eller lærernes problem. 6. Betydningen af den faglige identitet for de enkelte fag, også når de indgår i funktionelle tværfaglige forløb. Hvordan styrkes elevernes oplevelse af de enkelte fags særlige identitet? Hvordan sikres det, at der også kommer fokus på de særlige kerneområder, der er i de enkelte fag? Har vi en anden opfattelse af fagområder end eleverne? 7. Hvordan kan vi styrke elevernes selvværd og skabe tryghed i forbindelse med undervisningen i de naturvidenskabelige fag? Der har desuden været diskuteret hvorledes vi kan vurdere de interviewede elevers faglighed/kompetence. Mange elever giver udtryk for, at de ikke har problemer, men har de reelt nogle? Vi drøftede derfor om det var muligt at interviewe nogle af deres gymnasielærere og at overvære elevernes undervisning. Det blev dog af mange praktiske grunde undladt. Vi søgte så mulighed for at indhente elevernes karakterer og derfor har vi nu vurderinger af, hvorvidt de er over, under eller på middel niveau. Til sammenligning og vurdering af elevudtalelser har vi nu de fleste af elevernes karaktergennemsnit efter 1.g i de naturvidenskabelige fag. Den sidste del af projektperioden er gået med analyser og diskussioner på basis af interviewudskrifterne, samt med at skrive projektrapporten. 2.2 Arbejdsmetode NKIT- projektet er ikke et forskningsprojekt, men et udviklingsprojekt, der bygger på kvalitative metoder ud fra interview af gymnasieelever, litteraturstudier samt på erfaringer fra vores daglige arbejde. Vi giver eksempler på udsagn fra interviewene for at underbygge vore påstande, men de kan selvfølgelig ikke få karakter af eviggyldige sandheder. Vi håber på at kunne identificere overgangsproblemer via interview af elever. Vi har interviewet 4 grupper: 7

1. Fire elever, der har gennemgået et funktionelt tværfagligt undervisningsforløb på Erikstrupskolen 7 i de 3 naturvidenskabelige fag og som nu går på gymnasiet i Køge. 2. Seks elever som de ovenstående elever går i klasse med, men som kommer fra andre skoler og som formodedes at have gennemført mere traditionel undervisning i de naturvidenskabelige fag i grundskolen. 3. Syv elever, som gik på Sofiendalskolen i Haslev og som er startet på Haslev Gymnasium efter sommerferien 2004. Disse elever er blevet interviewet tre gange: Lige efter de var færdige med grundskolen, efter de havde gået på gymnasiet i tre måneder og endelig da de var næsten færdige med 1.g. 4. Desuden har vi interviewet 3 elever, som er holdt op med at gå i gymnasiet i løbet af 1. eller 2.g. To af disse elever stammer fra de ovennævnte grupper. Interviewene blev bl.a. afholdt på baggrund af et ønske om at se, om den model som er udviklet på Erikstrupskolen kunne indeholde nogle anbefalingsmuligheder. Vi har ligeledes undersøgt eksemplariske ideer fra gymnasieverdenen og fundet, at det introforløb som er gennemført på Haslev Gymnasium rummer nogle aspekter, der var værd at videreudvikle. Til interviewene har Søren Dragsted udformet interviewguider 8. Disse har dannet baggrund for de efterfølgende interviews og er kun blevet lettere revideret undervejs, således at interviewene stadig er sammenlignelige. Interviewguiden til de elever, der er holdt op med at gå i gymnasiet, er naturligvis lidt anderledes udformet. 9 Interviewene fandt sted efter følgende plan: April 2004: Juni 2004: Oktober 2004: Maj 2005: Maj/Juni 2005: Interview af 10 elever fra Køge Gymnasium Interview af 7 elever fra Sofiendalskolen Interview af samme 7 elever, nu elever på Haslev Gymnasium Interview af samme 7 elever, én af dem er udmeldt. Interview med en af Køge eleverne, der er holdt op i gymnasiet. Interview med en elev fra Haslev Gymnasium, der er holdt op med at gå i gymnasiet. Interviewene blev optaget på bånd og blev skrevet ud, vi har analyseret dem, som basis for vore konklusioner og anbefalinger. Vi har holdt 16 møder 10, hvor vi alle har deltaget, og fem møder, hvor kun skrivegruppen (JH, MV, BF) har deltaget. Resten af kommunikationen er foregået elektronisk. Vi regner med at holde et evalueringsmøde i november 2005. 7 Se bilag 1 8 Se bilag 2, 3, 4 og 5 9 Se bilag 5 10 Se bilag 7 8

3 Fagopfattelse Noget der har stået helt centralt i vore drøftelser er de forskellige fagopfattelser, især hvad angår spørgsmål om enkeltfaglig kontra tværfaglig undervisning: Er der dannelses- og læringsmæssigt belæg for at anbefale det ene eller det andet? Hvad ønsker eleverne og hvad synes de, at de får mest ud af? Hvordan ser gymnasiet på tværfaglig undervisning? Praktiseres det? Ønsker man at vægte det højere? Giver det ene eller det andet færre eller flere overgangsproblemer? Vi har søgt gennem interviewene at få kortlagt, hvilke fagopfattelser eleverne har været udsat for i grundskolen og i gymnasiet. Ved analysen af interviewene har vi fundet det praktisk at tage udgangspunkt i den følgende strukturering af fagopfattelserne: Undervisning Formel Funktionel Enkeltfaglig Formel faglighed Fagligheden styrkes gennem fagdelt teoretisk undervisning i det enkelte naturvidenskabelige fags kerneområder og gennem træning af fagets arbejdsmetoder på fagets interne problemstillinger. Kundskabsformidling Funktionel faglighed Fagligheden styrkes gennem fagdelt undervisning som opbygger kompetencebeherskelse og gennem træning af fagets arbejdsmetoder på anvendelser af faget udadtil i autentiske problemstillinger. Rum for dannelse Tværfaglig Formel tværfaglighed Fagligheden styrkes ved at de enkelte fag underviser i til dels de samme emner på til dels den samme tid. Derved skaber de tilsammen større sammenhænge og højere indsigt, når den enkelte elev sætter tingene sammen. Det er fagenes kernefagligheder der afgør hvilke emner der kan bruges. Redskab til beskrivelse Funktionel tværfaglighed Fagligheden styrkes ved at undervisningen tager udgangspunkt i centrale (autentiske) problemstillinger, som søges belyst bedst muligt ved at inddrage de relevante fag og deres metoder i undervisningen. Det er emnerne, der afgør hvilke fag (og hvilke kernefagligheder), der inddrages i det tværfaglige forløb. Redskab til at handle I den valgte optik ser vi altså efter fire forskellige fagopfattelser, som naturligvis i praksis aldrig forekommer i deres rene former. En stor del af diskussionen gik på om det overhovedet var ønskværdigt at lade undervisningen være domineret af en enkelt af disse fagopfattelser. De følgende afsnit er nu opbygget på den måde, at vi til hver af de fire fagopfattelser har knyttet nogle fagsyn, dannelsessyn og elevprofiler. 9

Fagsynene er markeret med stjerner ( ). Ved hvert af disse fagsyn har vi søgt efter citater i vores interview, som kunne understøtte disse fagsyn. De fire fagopfattelser er relateret til forskellige dannelsessyn, som vi har trukket ud af en oversigt over elementer fra almendannende naturfaglighed fra Inspiration til fremtidens naturfaglige uddannelser - En antologi. 11 Endelig har vi til hver af de fire fagopfattelser knyttet nogle typiske elevprofiler. Man kan dog sagtens tænke sig, at en elev kan have forskellige profiler i forskellige fag, fx at en given elev ønsker formel undervisning i et fag og funktionel undervisning i et andet fag (eller en passende blanding indenfor et enkelt fag osv.). 3.1 Formel faglighed Eleven lærer sig et fag for at kunne beherske pensum, fx for at kunne tage en god eksamen. Eleven beskæftiger sig med faget fordi det giver en god udfordring. Faget rummer en struktur som eleven kan forholde sig til og som giver mening. Eleven oplever en personlig tilfredsstillelse ved at beherske faget til en vis grad. Arbejdet med faget giver eleven mulighed for at tilegne sig nogle gavnlige færdigheder og træner elevens hjerne. Via arbejdet med faget ønsker eleven at blive en del af et fællesskab. Typiske udtalelser fra elever præget af et formelt fagligt fagsyn: Om tavleundervisning: Dreng (sproglig, KG): op til tavlen eller røv til bænk, som vi også kalder det, har jeg ikke noget imod overhovedet. Dreng (sproglig, udmeldt fra HG): Jeg synes tavleundervisning er sjovt. Jeg kan godt lide at forstå det hele inden vi går i gang med forsøg Om holdningen til naturfag: Pige (sproglig, HG): Altså, jeg ved ikke om det er fordi at jeg er sproglig eller om det er skolen der gør det, men jeg føler i hvert fald at biologi og naturfag, det er nogle små fag. Og de skal bare overstås, og så skal vi til eksamen og så er det overstået. Og så skal jeg aldrig bruge det til noget. Pige (matematiker, KG): I biologi og naturfag skal man kunne tingene udenad. Det gør ikke undervisningen mere interessant: Nej, jeg synes fysik og kemi er kedeligt." Dreng (matematiker, KG): Interviewer: Har undervisningen i gymnasiet styrket din interesse for det naturvidenskabelige område? Elev: ja, i høj grad. Vi har fået fysik og kemi sådan rigtigt (fagdelt), så det har jeg også fået lidt mere interesse for. Og biologi det har jeg fået rigtig meget interesse for. Det er et rigtig spændende fag. 11 Inspiration til fremtidens naturfaglige uddannelser. En antologi. København: Undervisningsministeriet, Uddannelsesstyrelsens temahæfteserie (nr.8 2003) s. 40-42 10

Om tværfaglig undervisning: Pige (sproglig, HG): "for man skal også passe på ikke at blande tingene sammen, ikke. Man skal også kunne skelne det ene fag fra det andet." Dreng (matematiker, Sofiendal): Jeg har ikke behov for det (tværfaglig undervisning), især ikke hvis uinteressante fag blandes ind i det." Samme dreng (matematiker, HG): Der har været nogle enkelte eksempler, hvor han har sagt, at det ikke er noget han (læreren) vil gå ind på Pige (matematiker, KG): Interviewer: "Var det godt, at I arbejdede tværfagligt i folkeskolen?" Elev: Det synes jeg. Det kan man ikke i gymnasiet, for der skal man kunne skelne mellem, hvad der er fysik og kemi og biologi, når man skal til eksamen i det. Dreng (matematiker, KG): Interviewer: "Hvordan oplever du at det tværfaglige prioriteres i gymnasiet?" Elev: Nogen gange lidt for lavt. Nogen gange virker det sådan, at altså det er matematik og det er dansk og sådan er det. Som sagt så er vi jo også utroligt konservative på nogle punkter, synes jeg Pige (sproglig, HG): Jeg ved heller ikke hvornår man skal bruge det (tværfaglig undervisning) Pige (sproglig, udmeldt fra KG): Interviewer: Du kender tværfaglighed fra folkeskolen (Erikstrupskolen). Lægges der op til en tværfaglig vinkel i gymnasiet? Elev: Kun i naturfag, men her er det også delt op. Vi blander det ikke sammen. Det er ikke tværfagligt. Dreng (sproglig, KG): Jeg kan godt se, at hvis man i begge fag skulle have det samme emne, ville det være lidt for meget af det gode.. 3.1.1 Formel faglighed og elementer af almendannende naturfaglighed At besidde og kunne trække på et vist niveau af almen, naturvidenskabeligt frembragt viden i relevante situationer. I den forbindelse vil relevante situationer ofte dreje sig om interne problemstillinger i faget, som fx at kunne løse opgaver, der bygger direkte på teorien. 3.1.2 Profil for elever, der foretrækker formel faglighed Der findes vidt forskellige typer elevprofiler, der foretrækker den formelle faglighed. Nogle fagligt svage elever med denne indstilling vil være præget af en traditionel indstilling til undervisning, hvor en skoleelevs rolle er skarpt defineret: Læreren skal formidle sit stof og sikre sig at eleverne kan det. Det er netop lærerens opgave at videregive pensum og elevens at tage imod viden. Sådanne elever vil fortrinsvis basere deres indlæring på deres gode hukommelse og på deres relativt mange succeser fra folkeskolen med traditionel undervisning. Lektielæsning bør efter deres mening begrænses til et minimum. Ekskursioner, week- 11

end-arrangementer m.m. føler man sig ikke altid forpligtet på, hvis noget andet, og for dem mere spændende, dukker op. En sådan elev vil i tvivlstilfælde spørge: Er det noget jeg skal lave? Er det noget vi skal til eksamen i? Hører det med til pensum? De følger altså ikke undervisningen så meget af interesse som af pligt. Andre fagligt stærke elever er begejstrede for faget. De har succes med faget og det styrker dermed deres selvværd. De vil ofte være gode til at tænke abstrakt (de er abstrakt operationelle) og de vil ofte gerne arbejde med faglige problemstillinger efter skole, er glade for at snakke med læreren efter undervisningen eller læser faglitteratur af lyst. Endelig kunne man forestille sig en elevtype, som ønsker at lære faget eller arbejde med faget, fordi de ønsker at være som, altså indtræde i et fællesskab, hvor man kan diskutere faget med sine forældre, med sine lærere eller med en god kammerat. 3.2 Funktionel faglighed Eleven tilegner sig et fag for at kunne bruge det til noget, fx til at blive klogere på nogle ting eller til at kunne anvende det til noget konkret eller praktisk. Via tilegnelsen af faget opnår eleven en række praktiske færdigheder eller faglige kompetencer. Eleven prøver hele tiden at relatere og perspektivere det faglige til noget kendt og til andre fagområder. Det er ikke så meget mængden af viden som det at kunne tænke og arbejde med faget i en hverdagssammenhæng der er i fokus. Undervisningen i faget søger at give gode redskaber til at gribe og begribe verden med. Typiske udtalelser fra elever præget af et funktionelt fagligt fagsyn: Pige (matematiker, KG): Jeg kan godt lide, når læreren står ved tavlen og snakker, så får man mere ud af det når man selv er med i samtalen. Jeg kan godt lide at være aktiv i timerne.. i samtaler og diskussioner.. og så er der forsøg (i biologi)) Om at sætte tingene i sammenhæng: Dreng (matematiker, KG): Ja, jeg synes at i folkeskolen, der havde vi det med, at vores gamle lærer, han var virkelig også dygtig, han kunne virkelig spænde de der emner over et meget stort område. Han kunne virkelig komme ud og røre ved alt muligt underligt og så alligevel forbinde det til hvordan det fungerer i hverdagen. Det synes jeg var dødspændende. Jeg tror også det er noget af det, der er problemet i kemi fx; Det er svært, at kunne relatere det til noget som helst. Så bliver det helt forskruet oppe i hovedet, for nu at sige det på godt dansk. Pige (matematiker, Sofiendal): Interviewer: Hvor har du lært om kredsløb? Elev: i biologi fx, og i geografi. Interviewer: Har I haft noget om miljø i fysik/kemi? Elev: Ja, ikke så meget direkte om miljø, men emner der berører 12

det, fx radioaktivitet og energi havde vi, hvor vi også talte lidt om råstoffer. Interviewer: Så I har brugt omgivelserne lidt? Elev: ja. Vi har sat det ind i en sammenhæng og diskuteret det Om laboratorieforsøg: Pige (sproglig, KG): Forsøg er det mest spændende, fordi det er lidt anderledes måde at lære tingene. I stedet for at man sidder på en skolebænk og så Dreng (sproglig, KG): Det er meget rart, at det endelig er blevet færdigt (kemilaboratoriet) så vi kan få testet det efter.men derfor er det jo stadig godt at få det efterprøvet i praksis Om tværfaglig undervisning: Dreng (sproglig, Sofiendal): Jeg synes det er fint (med tværfagligt arbejde), men jeg synes det er meget vigtigt at have en god baggrund for det. Jeg skal lige have undervisning med et emne først, og så kan vi bagefter arbejde med det rent praktiske. Først den faglige basis, og så kan fagene blandes bagefter ) 3.2.1 Funktionel faglighed og elementer af almendannende naturfaglighed At kende bærende ideer i dagens naturvidenskabelige verdensbillede og nogle træk i dets historiske udvikling. At besidde og kunne trække på et vist niveau af almen, naturvidenskabelige frembragt viden i relevante situationer. I denne forbindelse vil relevante situationer ofte dreje sig om eksterne problemstillinger, som fx at være i stand til at bruge teorien i en anvendelsespræget kontekst. Dannelsessynet er orienteret mod individudfordringen: selvforståelse og handleberedskab. Dette betyder, at eleven skal kunne varetage sig selv og sine nærmeste. Det bliver nærmere forklaret i "Fremtidens naturfaglige uddannelser" kapitel 3 12 : Hvor demokratiudfordringen sigter mod at ruste elever og studerende til at handle på samfundsplan, sigter individudfordringen mod at ruste dem på personligt plan. Udfordringen til uddannelsessystemet går på at sikre det enkelte individ det bedst mulige grundlag for at forstå sig selv i forhold til den omgivende natur, kulturen og samfundet og for at handle kompetent i situationer, hvor der er nødvendigt at foretage personlige valg Konsekvenserne af personlige valg og fravalg kan ikke vurderes uden en betydelig grad af naturfaglig kompetence 3.2.2 Profil for elev der foretrækker funktionel faglighed En sådan elev er typisk konkret tænkende, praktisk orienteret og søger mening. Denne elev har typisk svært ved at lære sig noget af pligt. Undervisningen 12 Uddannelsesstyrelsens temahæfte nr. 7, 2003. 13

skal være meningsfuld, hensigtsmæssig, relevant, anvendelig, jordnær og brugbar. Denne elev vil hele tiden prøve at spørge ind til meningen med tingene. Vil hele tiden forlange eksempler og vil spørge om det er ligesom eller om det så er sådan at Et svar på spørgsmålet: Hvorfor skal jeg lære det? Det skal du, fordi får du brug for det engang vil ikke være acceptabelt for eleven og eleven vil sjældent kunne tilegne sig stoffet ved at lære det udenad. Denne elev er altså optaget af sine kognitive konflikter og giver sjældent op før der er fundet en acceptabel mening. Denne type elev har ofte et svar på spørgsmål, men ofte er svaret hjemmebrygget (idet det bygger på hverdagsforståelse). Denne type elev vil altså kunne motiveres ved at prøve at udfordre elevens hverdagsforståelser. Nogle af disse elever hænger sig sjældent i en klokkestreng og kan have et uformelt og direkte forhold til læreren. Nogle er meget diskussionslystne og påståelige, og er sjældent ligeglade med noget. Hvis eleven er generelt velorienteret og har haft mange fagrelevante oplevelser samt blevet stimuleret som barn, vil eleven kunne udvikle en høj grad af kompetence. 3.3 Formel tværfaglighed Sideordnet arbejdes der med fagområder, som omhandler det samme emne. Eleven skaber sammenhængen mellem fagene selv. Men ved at lade flere fag beskrive det samme emne samtidig udvides elevens horisont og eleven gøres opmærksom på den kompleksitet emnet rummer og de forskellige måder og metoder forskellige fag inddrager for at belyse emnet. Undervisningen varetages af flere faglærere eller fagdelt. Typiske udtalelser fra elever præget af et formelt tværfagligt fagsyn: Om tværfaglighed: Pige (sproglig, HG): Nu her er man mere opmærksom på, at man skal have flere fag med (i et tværfagligt projekt). I folkeskolen var det mere det emne man så fordybede sig i Dreng (matematiker, 2. runde, HG): Jeg synes det er rart med begge ting (fagdelt og tværfaglig undervisning), at man både får det ene og det andet. At man også har fagene alene, så man får lært det, får ordentlig styr på det. Dreng (matematiker, KG): Det virker mere omfattende nu (i gymnasiet) end det har gjort, men det gør det hele jo synes jeg nok, vi kommer lidt dybere nu, end vi har gjort før, og derfor så hjælper det også, når det er tværfagligt, at det ligesom bliver lidt bredere, at vi ligesom kan gå fra den kemiske ende til den biologiske ende Dreng (sproglig, udmeldt fra HG): I vores projekt vi havde efter jul om livskvalitet, det var tværfagligt, men de lagde vægt på at vi også fik noget fagligt ud af det. Biologi, samfundsfag, engelsk, dansk og historie arbejdede på 14