Årsrapport 2010-2011 Maj 2011
Styregruppen Fhv. rektor Carl P. Knudsen, formand Rektor Eigil Dixen, Egå Gymnasium Studierektor Mogens Enevoldsen, Teknisk Gymnasium, Aarhus Tech Rektor Steen Hoffmann, Sct. Knuds Gymnasium Institutleder Keld Nielsen, Steno Instituttet, Århus Universitet Rektor Torben Poulsen, Aalborghus Gymnasium Rektor Mads Peter Villadsen, Rosborg Gymnasium Projektgruppen Carl P. Knudsen, projektleder Per Brønserud, Sct. Knuds Gymnasium Merete Johansen, Nærum Gymnasium Birgit Sandermann Justesen, Nærum Gymnasium Erik Pawlik, Rysensteen Gymnasium Anne Winther Petersen, Himmelev Gymnasium Forord Danske Science Gymnasier (DASG) er et netværk af almene og tekniske gymnasieskoler, som kan og vil gøre en særlig indsats for at udvikle undervisningen i matematik og naturvidenskabelige fag. Skoler, der optages i netværket, skal have som målsætning at ville bidrage til den fagligt pædagogiske udvikling af matematik og de naturvidenskabelige fag og være villige til at stille lærerressourcer til rådighed herfor. DASG blev etableret i foråret 2006 med økonomisk støtte fra Lundbeckfonden. Interessen for at deltage var overvældende, men af såvel økonomiske som organisatoriske grunde så projektledelsen sig nødsaget til at begrænse antallet af deltagere det første år til 25 skoler. Bevillingen fra Lundbeckfonden ophørte med udgangen af 2009, og på det tidspunkt var antallet af deltagende skoler udvidet til 39. Styregruppen besluttede i foråret 2010 at indbyde alle almene og tekniske gymnasieskoler til at være med i Danske Science Gymnasier fra og med skoleåret 2010-2011. Denne rapport beskriver aktiviteterne i skoleåret 2010-2011, som er netværkets femte år. Carl P. Knudsen
Projektledelsens rapport for 2010-2011 Danske Science Gymnasier har i dag 76 almene og tekniske gymnasier fra hele landet som medlemmer 1. Netværkets hovedaktivitet i skoleåret 2010-2011 har været udviklings- og efteruddannelsesprojekterne: IT i matematikundervisningen Dataopsamling og databehandling (D&D) Elektroniske tavler et stærkt værktøj Moodle JiTT Fra nano til mega nanoteknologi i samarbejde med Haldor Topsøe Matematik, fysik og kemi i flerfaglig sammenhæng Det samlede deltagerantal har været ca. 400. Region Hovedstaden har bevilget et betydeligt beløb til 25 af regionens gymnasieskoler, som deltager i de fire førstnævnte udviklingsprojektet under den fælles projekttitel Ambitiøs IT i matematik og naturvidenskabelige fag. Styregruppen har holdt 4 møder i løbet af året. Hovedopgaverne har været: Udvidelsen af DASG Samarbejde med andre aktører og projekter Nye udviklingsprojekter Projektgruppen har holdt 6 møder i løbet af året. En væsentlig del af aktiviteten er foregået inden for de enkelte udviklingsprojekter. Hovedopgaverne har været: Gennemførelse af kursusprogram Opsamling, bearbejdning og formidling af resultater Evaluering Iværksættelse af pilotprojekter Planlægning af næste års kursusprogram Der er gennemført et omfattende kursus- og mødeprogram for deltagerne i løbet af året 2. I skoleåret 2011-2012 udbydes ni udviklingsprojekter: IT i matematikundervisningen Dataopsamling og databehandling (D&D) Elektroniske tavler et stærkt værktøj Moodle JiTT Matematik, fysik og kemi i flerfaglig sammenhæng 1 Se deltagerlisten i Bilag 1 2 Se projektets hjemmeside www.dasg.dk 3
Fra nano til mega nanoteknologi i samarbejde med Haldor Topsøe Autentisk bioteknologi bioteknologi i samarbejde med Chr. Hansen Planteforskning besøg hos Bayer CropScience AG i Molheim, Tyskland Grøn teknologi undersøgelsesbaseret naturfagsundervisning (pilotprojekt) På grund af det forventede store antal deltagere har DASG oprettet en særlig tilmeldingsside 3. DASG har påtaget sig at forestå tilrettelæggelse og gennemførelse af efteruddannelsen i bioteknologi samt vidensdeling og formidling af resultater. Undervisningsministeriet har givet en bevilling på 150.000 kr. til udvikling af kurserne. Desuden har Region Hovedstaden, Region Syddanmark og Region Midtjylland stillet meget betydelige midler til rådighed for gennemførelse af efteruddannelsen. Efteruddannelseskurserne 4 udbydes ved Århus Universitet (AU), Københavns Universitet (KU), Syddansk Universitet (SDU) og Danmarks Tekniske Universitet (DTU). Der udbydes et efteruddannelsesprogram bestående af fire kurser: Biostrukturkemi (ved AU) Bioteknologiske modelsystemer (ved SDU) Biostruktur og biofunktion (ved KU) Bioinformatik (ved DTU) De enkelte kurser varer 3 dage og har 25-30 deltagere. Det er ikke et krav for at undervise i bioteknologi, at man har gennemgået efteruddannelsen, men lærere, der underviser i bioteknologi, har fortrinsret til optagelse på kurserne. Det forventes, at ca. 250 lærere gennemfører efteruddannelsesprogrammet. Desuden tilbydes to efteruddannelseskurser for fysik- og matematiklærere, som underviser på bioteknologi-studieretningen: Fysikken i biologien (ved SDU) Bioinformatik for matematiklærere (ved DTU) DASG har endvidere påtaget sig at administrere DNA-portalen 5 i en overgangsperiode fra DNAprojektets ophør med udgangen af 2009. Portalen er nu overdraget til NTS-centeret, som fremover står for driften. Sammenfattende har DASG opnået en betydelig synlighed i undervisningsverdenen, der er overordentlig stor interesse for at deltage i netværket, og udviklingsprojekterne forløber tilfredsstillende. Projektledelsen har således grund til at se tilbage på aktiviteten i det forløbne år med tilfredshed. Carl P. Knudsen 3 Se www.sctknud-gym.dk/dasg/ 4 Se www.sctknud-gym.dk/biotek/ 5 Se www.dnaportalen.dk 4
IT i matematikundervisningen Ca. 75 lærere fra 40 skoler har i år deltaget i delprojektet IT i matematikundervisningen. Deltagerne kom fra både STX og HTX. På grund af det store deltagerantal blev kursusvirksomheden delt op i to kursusrækker henholdsvis øst og vest for Storebælt. For begge var der tale om først et internatskursus med 2 overnatninger og senere et internatkursus med én overnatning. Mellem de to kursusgange var det intensionen, at deltagerne skulle arbejde videre ud fra oplæggene på kurset. Arbejdet på begge kurser tyder på, at CAS-programmerne efterhånden er indarbejdet i matematikundervisningen. En stor del lærere er meget rutinerede, mens andre stadig er lidt famlende. Der har været stor interesse for at diskutere med kolleger, hvilke programmer der har fordele/ ulemper dels i undervisningen og dels til elevers skriftlige arbejde. Da der var forskellige ønsker til, hvilke programmer der skulle arbejdes med, endte det med, at der var eksempler på mange forskellige programmer, så man undervejs kunne sammenligne og overveje, hvad de enkelte skoler skulle satse på. På kurserne var der en del oplæg om programmerne nspire og Maple, der på nuværende tidspunkt er de mest anvendte CAS-programmer på skolerne. Men der var også stor interesse for gratisprogrammerne Word-Mat og GeoGebra. Især til undervisning på C-niveau var der mange fordele ved de sidstnævnte programmer. Desuden var der på kurserne oplæg om dataopsamling og - behandling, hvor ikke mindst mulighederne i det tværfaglige arbejde med naturvidenskabelige fag blev pointeret. På de to sidste kurser var der små oplæg fra kursisterne om tips og ideer til brug af IT i matematik. Her blev der vist eksempler på brug af Moodle, på hjemmeopgaver i form af lydfiler og på brug af programmet JING til at vise små computer-videoer. Desuden viste en kollega, hvordan han udarbejder hjemmeopgavesæt, hvor der genereres forskellige opgaver til de enkelte elever. Evalueringen fra de deltagende lærere viser, at der var tilfredshed med at blive orienteret om mange forskellige programmer. Ved at have oplevet en vifte af muligheder var det lettere at tage stilling til, hvad man skulle satse på i undervisningen og på skolen i almindelighed. Det er også klart, at der fremover i DASG-regi ikke er behov for deciderede brugerkurser i de mest almindelige programmer. Det vil være mere hensigtsmæssigt at afholde disse som skolebaserede kurser. Deltagerne mener derimod, at der godt kunne have været afsat mere tid til pædagogiske diskussioner og til at have udarbejdet materialer i løbet af kursusdagene. Som en af deltagerne formulerede det: Nu har vi set meget på, hvordan IT i matematik kan bruges til lettere at komme igennem opgaverne. Nu må det være tid til at fokusere på, hvordan IT bruges til bedre matematikforståelse. Det er baggrunden for, at kurserne fremover arrangeres som arbejdskurser, hvor didaktiske overvejelser og pædagogiske muligheder vil stå centralt. Selv om enkelte deltagere inden kurserne ytrede utilfredshed med valg af kursussteder, endte der med at være forståelse for, at ikke alle kunne slippe for en del transport. Stemningen på kurserne og slutevalueringerne fra de deltagende lærere viser, at der var tilfredshed med de to kursussteder, og at man gerne igen vil på kurser samme steder. 5
Årsrapporterne fortæller, at kurserne har lagt op til vidensdeling på skolerne. Mange erfaringer og tips er givet videre, og nogle steder har projektdeltagerne afholdt kurser for egne kolleger. Kollegernes årsrapporter tyder på, at der i løbet af året er arbejdet med mange forskellige emner. De indsendte materialer spænder vidt. Her kan nævnes: Sandsynlighedsregning og tests Statistik og stikprøver Introduktioner og brugervejledninger til programmer Opgaver med eksperimentel tilgang til problemerne Klassiske geometriske konstruktioner med GeoGebra Karakteristiske egenskaber ved trekanter Hjemmeopgaver i form af Screen-o-matic-optagelser Beviser som you-tube-film Datafangst i Excel Parabler og solkomfurer Alle indsendte materialer bliver lagt på projektets hjemmeside. Anne Winther Petersen Dataopsamling og databehandling D&D Der var 77 deltagere fra 33 gymnasier, som fordelte sig fagligt med 33 på hold A (bi, ke, ng, id) og med 44 på hold B (fy, ma, ke). Kun nogle få havde tidligere deltaget i et D&D kursus. Hold A havde 3 kursusdage på Favrskov Gymnasium, og Hold B 4 kursusdage på Sct. Knuds Gymnasium. De to forløb blev planlagt og gennemført af Dennis Hansen og Preben Veber Jensen fra Favrskov Gymnasium samt af Per Brønserud fra Sct. Knuds Gymnasium. Kurserne havde fokus på at afprøve en række eksperimenter, hvor forskellige datasensorer var i brug. Også databehandlingen var i fokus, og de fleste havde et stort behov for at få styrket og udviklet deres kompetence i denne disciplin. Der var mere fokus på at øve sig i D&D end at udvikle nyt materiale. Disse fagligt blandede D&D kurser har styrket samarbejde mellem de forskellige naturvidenskabelige fag på mange gymnasier. På hold A gav Eske Bruun (Silkeborg Gymnasium), Dennis Hansen, Preben Veber og Per Brønserud en række oplæg. På Hold B gav Poul Elmelund, Jens Bang-Jensen og Per Brønserud forskellige oplæg. Men på begge kurser blev den meste tid brugt til arbejde i laboratoriet og til at arbejde med opgaver. I slutningen af kurserne præsenterede kursisterne deres arbejde. En del af dette er ved at blive samlet i en database sammen med kursusmaterialet. Evalueringen viste generelt stor tilfredshed med kursusdagene: Rigtigt godt at se mulighederne i Logger Pro, også godt selv at få lov til at lave nogle forsøg. Mange mat/fy indlæg, men nok for få 6
kemi indlæg. Super, dog meget intenst forløb, godt at vi fik filerne med hjem. Lidt for meget forelæsning selv om de giver gode input til databehandling og forsøg. Savner mere kemi-input og tid til at lave forsøg. Får masser af ideer til at gå i gang med nye forsøg derhjemme og at købe nyt udstyr. Meget flot tilrettelæggelse, gode oplæg, passende fordeling mellem oplæg/arbejde. Godt humør, god forplejning, dog lidt primitiv overnatning. Dejligt at få tid til at lege. Ikke noget problem at blande øvede og mindre øvede - sådan er det jo også derhjemme. Per Brønserud E-tavler et stærkt værktøj i undervisningen I disse år investerer de fleste skoler i elektroniske tavler. Ud over at kunne fungere som en mere traditionel tavle giver de elektroniske brugerne mange muligheder for at bruge tavlen som et interaktivt redskab. Tavlerne giver lærerne nogle helt unikke muligheder for i sin forberedelsesfase at inddrage eksempelvis internettet, lave interaktive opgaver, lade eleverne føle på faget m.m. Fra indbydelsen: I projektet vil der blive lagt vægt på den mangesidige brug af e-tavlerne i de naturvidenskabelige fag, dvs. både den daglige teoretiske undervisning og den eksperimentelle side. I de naturvidenskabelige fag kommer de elektroniske tavlers styrke til sin ret under behandling af eksperimentelle resultater og opgaveløsning. En af fordelene her er muligheden for at bladre i de mange tavle-opslag. Der har i år deltaget 120 lærere fra i alt 38 forskellige gymnasier i E-tavlekursuspakken. Den store tilslutning betød, at der måtte oprettes 3 kursuspakker, hver med tre kursusdage. Da det viste sig, at de repræsenterede skoler i alt råder over mindst 7 forskellige tavletyper, blev det besluttet at forsøge at inddele efter hovedtyper nemlig SmartBoards, Active Software og Eno-tavler. Dette betød afvikling af en ekstra kursusdag i 2. kursusrunde, hvor der blev fokuseret specielt på Eno-tavlerne. I løbet af skoleåret har de fleste skoler fået opsat ekstra tavler, og lærerne er blevet meget mere fortrolige med brugen af disse. Især ved tredje kursusdagsrunde har deltagerne øst ud af gode ideer, tricks og fremvist mange undervisningsforløb. Materialet er uploadet på Skolekom-konferencen og vil senere blive overført til DNA-portalen for derigennem at videndele mest muligt. Deltagerne er især blevet opfordret til at videndele ressourcer, som de enten selv har tegnet og bearbejdet, eller ressourcer, hvor der er clearet med hensyn til copyright. En anden vigtig del af kurserne har været diskussion af de didaktiske udfordringer, som de elektroniske tavler skaber. De elektroniske tavler stiller større didaktiske krav til interaktiv undervisning, hvor elevmedejerskab til tavlebrugen er vigtig, ellers er der risiko for at eleverne ikke selv er aktive medspillere og blot afventer, at dagens tavlebilleder uploades. 7
Næste skoleår: Alle er nu kommet rigtig godt i gang, men der er ytret ønske om, at der suppleres med et seminar for alle deltagerne fra i år, hvor der i workshops udveksles ressourcer, forløb og flere ideer. Birgit Sandermann Justesen Moodle-JiTT I dette projekt har deltagerne inddraget Moodle, en netbaseret elektronisk læringsplatform, i deres undervisning i matematik og de naturvidenskabelige fag. Det har været projektets mål at introducere nye brugere til Moodle og skabe rammer for erfaringsudveksling med mere erfarne brugere samt at understøtte udviklingen af en fælles samling af Moodle-opgaver. Hver af de deltagende skoler har derfor haft adgang til en Moodle-server, som i år har været hostet af UNI-C. Der deltog 70 lærere fra 30 gymnasier i dette udviklingsprojekt. Der var i år deltagere med fagene matematik, fysik, biologi, kemi og naturgeografi. På grund af de mange deltagere blev der gennemført 2 kursusforløb af 4 dages varighed fordelt med 2 dage i september, 1 dag i november og 1 dag i marts. 2-dages kurset rummede en præsentation af Moodle-platformen og hjælp til udformning af de første simple og lidt mindre simple interaktive opgaver. På det første opfølgningskursus var der dels mulighed for at lære flere opgavetyper, dels mulighed for erfaringsudveksling og hjælp til de ting, der havde drillet siden sidst. Samtidigt var der kursus for lokaladministratorer. Den sidste kursusdag blev brugt til at introducere endnu et par af Moodles mange muligheder for styrede interaktive undervisningspas og på at repetere de ikke helt nemme måder, der findes, når Moodle-materialet skal deles med andre. Deltagerne havde fra projektets start adgang til de opgavesamlinger, der var udviklet de foregående år. Deltagerne har undervejs oploadet Moodle-opgaver og andet undervisningsmateriale til gensidig inspiration, dels på den tilknyttede Skolekom-konference, dels på en fælles Moodle-server. Skolekom-konferencen er desuden blevet brugt til at få løst tekniske problemer. Som afrunding af årets projekt lægges det materiale, der er udviklet i årets løb, sammen med de opgavesamlinger, der var til rådighed ved projektets start, således at alle deltagerne har en større opgavesamling til rådighed ved starten af det kommende skoleår. Projektet blev evalueret af deltagerne i forbindelse med sidste kursusdag. Erfaringen er, at udviklingen af opgaver er tidskrævende og kræver gode IT-kundskaber, sans for struktur og gåpåmod - og at mulighederne for undervisningen med Moodle vokser med opgavesamlingens størrelse. Merete Johansen 8
Fra nano til mega nanoteknologi i samarbejde med Haldor Topsøe Indenfor indsatsområdet Moderne teknologi er der i skoleåret 2010-2011 gennemført et udviklingsprojekt i samarbejde med Haldor Topsøe A/S. Målet er at give eleverne et indblik i moderne teknologi og give dem et indtryk af, hvad der foregår i en forskningsbaseret virksomhed. Det gør vi ved at udvikle og afprøve web-baserede undervisningsmaterialer til korte undervisningsforløb om nanoteknologi. I projektet deltog 28 lærere fra 14 gymnasier (stx og htx). Der er afholdt et ét-dags kursus hos Haldor Topsøe A/S i efteråret 2010. På kurset blev deltagerne præsenteret for skitser til undervisningsforløb om samproduktion af el og brændsel, rensning af råolie samt klimaudfordringer set med industriens briller. Kursusdeltagerne kommenterede og kom med forslag til forbedringer af materialet, og filerne med undervisningsmaterialet er placeret i projektets Skolekom-konference. Projektet er ikke evalueret. Der er af de deltagende lærere rejst kritik af, at det udleverede materiale fra Haldor Topsøe A/S alene må udleveres som låste pdf-filer. Projektledelsen har diskuteret dette med Haldor Topsøe, men det er en firmabeslutning. Enkelte deltagere har formået at gøre filerne redigerbare, så materialet kan tilpasses den enkelte læreres undervisning. I næste skoleår afvikles tre projekter om moderne teknologi i samarbejde med: Haldor Topsøe A/S med fokus på modeller til pakning af katalysator i en reaktor, elektronmikroskoper og vedvarende energikilder, Chr. Hansen A/S i Hørsholm om fremstilling af surmælksprodukter og Bayer CropScience AG om planteforskning. Erik Pawlik Matematik, fysik og kemi i flerfaglig sammenhæng Der var 29 deltagere fra 19 gymnasier, som fordelte sig med faglige kompetencer: ma (17), fy (20), ke (12) og andet(8). Der blev afholdt 4 kursusdage på Sct. Knuds Gymnasium. Kurset havde især fokus på at udvikle tværfaglige forløb mellem de tre fag, men også andre fag var i spil - f.eks. samfundsfag. Som inspiration var Birger Rhe Hansen (tidligere afdelingsingeniør på Teknikafdelingen ved Hærens Artilleriskole i Varde) inviteret til at give et oplæg om Kanonens historie og moderne artilleri, og der blev i forlængelse heraf arbejdet med både ydre og indre ballistik. Der blev desuden især givet om oplæg om eksperimentelle muligheder, og mange kursister brugte meget tid på at arbejde med eksperimenter. Per Brønserud gav fysik og matematik oplæg, og Poul Elmelund gav oplæg om kemi. 9
Der blev arbejdet med mange emner, som kursisterne præsenterede for hinanden. En del af dette er ved at blive samlet i en database sammen med kursusmaterialet. Evalueringen viste generelt tilfredshed med kursusdagene: Fint oplæg om ballistik, passende blanding ag oplæg og selvstændigt arbejde. Gerne mere til arbejde i grupperne. Gode inspirerende foredrag, bl.a. et glimrende foredrag om reaktionskinetik i kemi ved Poul Elmelund. En velfungerende idé at samle flere fag i samme kursus. Fint, rart med god tid til at lave forsøg og videreudvikle produkter. Oplæg af passende længde. Mange gode forslag til eksperimentelt arbejde. Specielt aftenforedraget var godt, her var tværfaglighed, men det havde været godt at se lidt mere til, hvad idræt eller biologi kunne deltage med. Rigtigt godt at være flere fra samme skole, så man kan lave et forløb, som faktisk kan bruges i undervisningen med det samme. DASG er en rigtig god idé. Man kunne godt overveje bedre indkvartering. Så må kursusprisen sættes op. Muligheden for at arbejde i grupper med Vernier udstyr og planlægning af forløb er uundværlig. Per Brønserud 10
Danske Science Gymnasier 2010-2011 BILAG 1 Region Hovedstaden Allerød Gymnasium Aurehøj Gymnasium Ballerup Tekniske Gymnasium Birkerød Gymnasium Bornholms Gymnasium Christianshavns Gymnasium Espergærde Gymnasium Falkonergårdens Gymnasium Frederiksberg Gymnasium Frederiksberg Tekniske Gymnasium Frederikssund Gymnasium Gefion Gymnasium Gl. Hellerup Gymnasium Gladsaxe Gymnasium Helsingør Gymnasium Herlev Gymnasium Ishøj Tekniske Gymnasium Lyngby Tekniske Gymnasium Nordsjælland Tekniske Gymnasium Nærum Gymnasium Nørre Gymnasium Ordrup Gymnasium Rungsted Gymnasium Rysensteen Gymnasium Rødovre Gymnasium Virum Gymnasium Region Sjælland Greve Gymnasium Himmelev Gymnasium Kalundborg Gymnasium Køge Gymnasium Midtsjællands Gymnasieskoler Nykøbing Katedralskole Næstved Gymnasium Odsherreds Gymnasium Roskilde Gymnasium Selandia htx Vordingborg Gymnasium Region Syddanmark Alssundgymnasiet Sønderborg EUC Syd htx Fåborg Gymnasium Grindsted Gymnasium Midtfyns Gymnasium Munkensdam Gymnasium Nordfyns Gymnasium Nyborg Gymnasium Rosborg Gymnasium Rødkilde Gymnasium Sct. Knuds Gymnasium Svendborg Gymnasium Syddansk Erhvervsskole Tornbjerg Gymnasium Region Midtjylland Egå Gymnasium Favrskov Gymnasium Grenå Gymnasium Grenå Tekniske Gymnasium Herning Gymnasium Horsens Statsskole Horsens Gymnasium Langkær Gymnasium Marselisboreg Gymnasium Risskov Gymnasium Silkeborg Gymnasium Skive Gymnasium Struer Statsgymnasium Tørring Gymnasium Viborg Gymnasium Viborg Katedralskole Århus Statsgymnasium Århus Tekniske Gymnasium Region Nordjylland Brønderslev Gymnasium EUC Nord htx Frederikshavn Gymnasium Mariagerfjord Gymnasium Aalborg Katedralskole Aalborghus Gymnasium Aars Tekniske Gymnasium 11