De naturvidenskabelige fag identificerer sig som EKSPERIMENTELLE FAG Eksperimenter

Hvad regner vi med at eleverne lærer ved eksperimenter?

Fra lærerplanen Fysik ”Gennem et samspil mellem eksperimenter og teorier udvikles en teoretisk begrundet, naturfaglig indsigt, som stimulerer nysgerrighed og kreativitet.” stx fysik B Biologi ”Biologi er et eksperimentelt fag, hvor feltundersøgelser og laboratoriearbejde er en væsentlig baggrund for forståelse af biologiske sammenhænge.” htx bi B Kemi Faget er et eksperimentelt fag, hvor kemisk viden udvikles i et samspil mellem eksperimenter, modeller og teorier.” htx Kemisk viden og begrebsforståelse udvikles gennem vekselvirkning mellem på den ene side observationer og eksperimenter og på den anden side teori og modeldannelse. Denne vekselvirkning er essentiel for kemiundervisningen” stx

Konklusion Forståelsen af og viden om naturvidenskab og naturvidenskabelige metoder går via eksperimenter - som bør udgøre mindst 20% af undervisningstiden

Men.. Er det rigtigt at det øger læringen? Lever virkelighedens eksperimentelle arbejde op til de idealer der står i læreplaner? Findes der undersøgelser/dokumentation, der kan underbygge dette?

Derek Hodson, canadisk uddannelsesforsker: ”Et kritisk blik på praktisk arbejde i naturfagene” (genoptryk af artikel fra Mona 2008, 3) se fagdidaktisk pensum - review-artikel om sammenhængen mellem praktisk arbejde og læring

Læreres begrundelser for eksperimenter sammenfatter Hodson i 5 kategorier 1) stimulere interesse 2) laboratoriefærdigheder 3) videnskabelig viden 4) naturvidenskabelige metoder 5) objektivitet

Om praktisk arbejde som motiverende Eksperimenter er at udforske lærerens problemstillinger efter lærerens opskrift… Man kan sagtens følge en kogebogsvejledning uden at begribe hvad forsøget går ud på… Meget praktisk arbejde er kedeligt.. Men det kan være motiverende, f.eks når eleverne selv deltager i formulering af projekt og planlægning af eksperimenter og selv designer den undersøgelsesprocedure der skal følges

Om praktisk arbejde som tilegnelse af færdigheder Tilegnelse af laboratoriefærdigheder har meget begrænset værdi Man skal være mere kritisk i udvælgelsen af hvilke færdigheder, der skal undervises i

Om praktisk arbejde til at fremme læring af videnskabelig viden Det der foregår i laboratoriet bidrager kun i ringe grad til elevernes læring af naturvidenskab eller til deres læring om naturvidenskab De bliver heller ikke engageret i at udøve naturvidenskab i nogen meningsfuld forstand.

Hodsons konklusion: Meget svært at eftervise at eksperimentelt arbejde styrker elevernes læring om naturvidenskab og om naturvidenskabelig metode, Nogle lærere anvender med held eksperimentelt arbejde og når i forhold til nogle elever nogle af deres mål!!

Ergo: Vi skal ikke tro at bare fordi vi laver eksperimenter lærer eleverne noget….. Kan vi gøre det praktiske arbejde mere effektivt?

Robin Millar, professor, udannelsesforsker, fysiker, University of York  Har opstillet en model, der er blevet brugt til at vurdere en læringsaktivitets effektivitet (se f.eks. Sara Tougaard og Lene Hybel Kofod, red ”Metoder i naturfag – en antologi”, København 2009)

Millars vigtigste pointer (3)

Millar pointerer Grundlæggende effektivitet (1): Gør eleverne som det var tænkt i det praktiske arbejde – både med de involverede naturvidenskabelige tankegange, teorier og genstande

Millars vigtigste pointe Effektivitet 2, vanskelig at måle!

Millar konkluderer Man kan ikke tale generelt om praktisk arbejdes effektivitet, men må vurdere hvert eksperiment for sig Lærerens opgave er at bestemme læringsmålene så præcist som muligt og gøre sig umage med at designe det praktiske arbejde, så eleverne når målene.

Analyse af praktisk arbejde Millar’s skabelon (2009)  Læringsmål  Udformning Åbenhed/lukkethed Logisk struktur De naturvidenskabelige teoriers betydning Hvad eleverne skal ’gøre med genstande og materialer Hvad eleverne skal gøre med teorierne  Præsentation  Elevernes bevidsthed om formålet med forsøget  Forklaring af opgaven for eleverne  Diskussion før aktiviteten  Diskussion efter aktiviteten  Elevernes notater i forbindelse med aktiviteten