Erland Andersen (red.) Lisbeth Bering Iben Dalgaard Jens Dolin Sebastian Horst Trine Hyllested Lene Beck Mikkelsen Christian Petresch Jan Sølberg Helene Sørensen Karsten Elmose Vad Naturfagslærerens håndbog Naturfaglæreren_indmad.indd 3 20/10/09 8:16:02
Indhold Forord... 9 Kapitel 1 Hvorfor naturfag?... 13 Af Iben Dalgaard Naturfag og centrale kendetegn fra en lærersynsvinkel... 14 Naturfag i skolen... 22 Hvorfor skal eleverne have naturfag?... 23 Naturfag nytte og dannelse... 24 Glæde og begejstring katalyserer naturfaglig dannelse... 28 Kapitel 2 Naturfaglig tankegang... 31 Af Lisbeth Bering Naturfag i skolen og naturfaglig tankegang... 32 Tre typer forklaringer... 34 Tendenser i elevforklaringer... 35 Naturfaglige forklaringer og svar... 39 Opsummering... 40 Kapitel 3 Naturfagene i Danmark... 43 Af Erland Andersen Praktisk arbejde i naturlære... 44 Realeksamens tre naturfaglige fag... 47 Den samlede skole... 48 Natur/teknik det nye fag... 50 Fælles Mål naturfagene i dag... 51 5 Naturfaglæreren_indmad.indd 5 20/10/09 8:16:03
Kapitel 4 Stofudvælgelse... 57 Af Lene Beck Mikkelsen Folkeskoleloven og Fælles Mål i naturfagene... 60 Kategorial dannelse... 66 Planlægning på tværs af naturfagene... 68 Test og evaluering... 72 Model for stofudvælgelse... 73 Kapitel 5 Modeller, teorier og den praktisk undersøgende dimension... 77 Af Christian Petresch Den naturvidenskabelige arbejdsmetode... 78 Den praktisk undersøgende dimension et historisk blik... 80 Fælles Mål selvopfundne forsøg... 84 Hvorfor skal det praktisk undersøgende være med?... 86 Kapitel 6 Formelle og uformelle læringsmiljøer... 91 Af Trine Hyllested Hvad kan undervisning være?... 92 Samspil med det omgivende samfund... 95 Læringsmiljøer uden for skolens formelle rammer... 97 Lærerens opgave i eksterne læringsmiljøer... 99 Afvikling af et besøg i et eksternt læringsmiljø... 101 Den nødvendige lærer... 104 Kapitel 7 Natursyn og naturopfattelse... 107 Af Karsten Elmose Vad Det teoretiske naturbegreb... 108 Forskellige natursyn... 111 Et moderne bæredygtigt natursyn?... 113 Elevernes relation til naturen... 113 Elevernes møde med andre natursyn... 115 Natursyn er ikke en sluttilstand... 117 6 Naturfaglæreren_indmad.indd 6 20/10/09 8:16:03
Kapitel 8 Evaluering og afsluttende prøver i naturfagene... 119 Af Helene Sørensen Evaluering et modeord med mange betydninger... 119 Afsluttende prøver i naturfagene... 122 Hvordan foregår evaluering i naturfagene?... 124 Didaktikkens nødvendighed for evaluering... 127 Evaluerings- og registreringsformer... 129 Evaluering i naturfagene... 136 Kapitel 9 Udvikling af skolens naturfaglige kultur... 139 Af Jan Sølberg Hvad er naturfaglig kultur?... 141 Hvad påvirker den naturfaglige kultur?... 144 Tre cases... 145 De tre mest udbredte barrierer for udvikling... 149 En koordineret langsigtet satsning... 152 Kapitel 10 Udviklingsarbejde i naturfagene... 155 Af Sebastian Horst Hvorfor udviklingsarbejde?... 155 Hvordan kommer man i gang?... 157 Temaer for udviklingsarbejde... 159 Barrierer for projektet... 172 Fra projekt til praksis... 173 Kapitel 11 Naturfag i et internationalt perspektiv... 179 Af Jens Dolin Internationale rapporter om naturfag... 180 PISA... 188 EU-projekter... 189 Afslutning... 191 Forfatteroplysninger... 195 7 Naturfaglæreren_indmad.indd 7 20/10/09 8:16:03
Forord Naturfagene er i krise! Interessen for naturfagene i Danmark er ringe! For få unge søger en naturfaglig uddannelse! Udsagn som de ovenstående har præget overskrifterne i flere år. Det er derfor med god grund, at der i en længere periode har været fokus på uddannelsen i naturfagene. Undervisningsministeriet har i løbet af de sidste år udgivet en række hæfter, som sætter fokus på naturfagene i uddannelsessystemet: Fremtidens Naturfaglige Uddannelser (2003), Naturfagene i bevægelse (2005), Fremtidens naturfag i folkeskolen (2006) og Et Fælles Løft (2008). På baggrund af anbefalingerne i disse besluttede regeringen at få udarbejdet nye fagformål og trin- og slutmål for naturfagene i grundskolen. De nye mål er trådt i kraft 1. august 2009. De findes i deres fuldstændige form på Undervisningsministeriets hjemmeside under Fælles Mål 2009. Står det nu så dårligt til med interessen for naturfagene, som medierne fortæller? Det er rigtigt, at der stadig er alt for få, der studerer naturfag. Specielt er der store problemer med søgningen til naturfagene i læreruddannelsen. Der er dog væsentlig forskel på at ville uddanne sig i et eller flere af naturfagene og at besidde en almen interesse for naturen og naturfagene. Sidstnævnte har næppe nogensinde været større i Danmark end i dag. Tv- og radioudsendelser med naturfagligt indhold har et meget stort antal seere og lyttere. Naturfaglige magasiner er utroligt populære, også blandt de unge, og de fleste aviser har dagligt længere artikler med naturfagligt indhold og særlige, ugentlige videnskabstillæg. Denne eksisterende interesse må fastholdes og udbygges gennem skolens naturfagsundervisning, så flere vil ønske en uddannelse inden for det naturfaglige område. Som naturfagslærer skal man have mange bolde i luften. Undervisningen skal tilrettelægges, gennemføres og evalueres ud fra de gældende bestemmelser. Desuden skal der tages hensyn til lokale forhold som eleverne, lokalet, apparatur og udstyr samt mulighederne for ekskursioner. Ud over disse for- 9 Naturfaglæreren_indmad.indd 9 20/10/09 8:16:03
melle ting er der masser af andre faktorer, der bør indgå i overvejelserne, når naturfagsundervisningen skal planlægges. Naturfagslærerens håndbog er forfattergruppens forsøg på at hjælpe naturfagslæreren med arbejdet, og det er vores håb, at læreren finder inspiration til naturfagsundervisningen i bogen. Bogen giver forskellige bud på naturfagenes særegenhed, og den behandler emner som fx formelle og uformelle læringsmiljøer, stofudvælgelse, natursyn, udviklingen af skolens naturfaglige kultur, naturfag i nationalt og internationalt perspektiv, evaluering og afsluttende prøver samt den særlige naturfaglige tankegang. I kapitlet Hvorfor naturfag? giver Iben Dalgaard sit bud på, hvilke værdier naturfagene indeholder, og hvorfor de er vigtige at kende og forholde sig til for alle mennesker. Dette begrunder også, hvorfor naturfagene er helt centrale i undervisningen på alle niveauer. I kapitel 2, Naturfaglig tankegang om forklaringer og om at stille spørgsmål og give svar, tager Lisbeth Bering fat på dette centrale begreb og viser, at der ikke kun er ét svar på, hvad naturfaglig tankegang er. Kapitlet giver gode råd til, hvilke forklaringer og svar på elevernes spørgsmål naturfagslæreren kan anvende for at fremme elevernes udvikling af en naturfaglig tankegang. Naturfagene har alle dage fået stor omtale i medierne og har stået højt på den politiske dagsorden. I Naturfagene i Danmark, der er kapitel 3, giver Erland Andersen et overblik over den historiske udvikling af naturfagene i Danmark, både hvad angår indhold, eksamener, prøver og test. Når det faglige indhold i undervisningen skal udvælges, spiller mange faktorer ind, fx det lovmæssige grundlag og de praktiske rammer. I kapitel 4, Stofudvælgelse læreplaner og naturfag på tværs, tager Lene Beck Mikkelsen fat på, hvilke faktorer der bør lægges vægt på, og hvilke naturfaglige kompetencer læreren med fordel kan fokusere på. Modeller og arbejdsmetoder er en central og vigtig del af både naturfagsundervisningen og forskningen inden for naturfagsområdet. I kapitel 5, Modeller, teorier og den praktisk undersøgende dimension, beskriver Christian Petresch udviklingen af dette område af naturfagsundervisningen, og hvordan den praktiske dimension kan være med til at udvikle elevernes handlekompetence. Elever lærer mange andre steder end i skolen, fx ude i naturen og i science centre. I kapitel 6, Formelle og uformelle læringsmiljøer, undersøger Trine Hyllested samspillet mellem den formelle undervisning og de uformelle læringsmiljøer, og hvordan de uformelle læringsmiljøer bedst inddrages i undervisningen. 10 Naturfaglæreren_indmad.indd 10 20/10/09 8:16:03
I Natursyn og naturopfattelse, der er kapitel 7, beskriver Karsten Elmose Vad, hvordan læreren påvirker elevernes udvikling af et natursyn, der vil få konsekvenser for, hvordan de forholder sig til og behandler naturen. I kapitel 8 med titlen Evaluering og afsluttende prøver i naturfagene hvorfor og hvordan? fortæller Helene Sørensen om, hvordan evaluering og test opfattes og foregår i dagens Danmark. Kapitlet præsenterer forskellige evalueringsformer, og hvordan de kan anvendes i en mere læringsorienteret retning frem for som et kontrollerende redskab. Et af de store problemer for naturfagsundervisningen i mange danske skoler er manglen på en naturfaglig kultur. I kapitel 9, Udvikling af skolens naturfaglige kultur kunsten at gøre mere for flere på længere sigt, tager Jan Sølberg fat på, hvordan skolens fysiske og organisatoriske rammer kan være med til at fremme eller forhindre opbygningen af en naturfaglig kultur på den enkelte skole. Skolen, undervisningen og det faglige indhold skal ikke gå i stå, der skal hele tiden ske en udvikling. I kapitel 10, Udviklingsarbejde i naturfagene, undersøger Sebastian Horst, hvordan en sådan udvikling kan understøttes, og han giver konkrete eksempler på, hvordan man kan komme i gang. Danmark er på en lang række områder inden for naturfagsundervisningen meget langt fremme, men alligevel er det vigtigt at kigge ud over landets grænser. I kapitel 11, Naturfag i et internationalt perspektiv, fortæller Jens Dolin om de aktuelle internationale tendenser, og hvordan det internationale spiller sammen med, hvad der sker i Danmark. Jeg vil gerne takke alle forfatterne for det store arbejde, de har lagt i at skrive de enkelte kapitler, og specielt vil jeg takke tidligere fagkonsulent i biologi i stx og htx cand.scient. Kirsten Wøldike for at have gennemlæst og kommenteret de enkelte kapitler. Erland Andersen, oktober 2009 11 Naturfaglæreren_indmad.indd 11 20/10/09 8:16:03