Engasjerende realfag

e d n e r e j Engas g a f l a e r le g책ende sko e r e id v i i m kje an i biologi og r e t 책 m g Grethe Mah s o id rd e o b v r lk a o F e ri iv Ka Elevakt

2

© CAPPELEN DAMM AS, 2011 ISBN 978-82-02-33591-5 1. utgave, 1. opplag, 2011 Omslagsdesign: Kristine Steen Omslagsfoto: Anette Skaugen Guldager Grafisk formgiving: 07-gruppen – Kristine Steen Illustratør: Bjørn Norheim Bilderedaktør: Anne Muniz Forlagsredaktør: Anne Muniz Trykk og innbinding: Livonia Print SIA, Latvia 2011 Satt i Minion Pro 11/14 og trykt på 100 g G-print Materialet i denne publikasjonen er omfattet av åndsverklovens bestemmelser.

Uten særskilt avtale med Cappelen Damm AS er enhver eksemplarfremstilling og tilgjengeliggjøring bare tillatt i den utstrekning det er hjemlet i lov eller tillatt gjennom avtale med Kopinor, interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk.

Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningsansvar og inndragning, og kan straffes med bøter eller fengsel. www.cappelendamm.no www.engasjerenderealfag.cappelendamm.no Fotoleverandører John Erik Sivertsen: s. 9, 25, 130 Kari Folkvord s. 89, 90 Scanpix/AP s. 60 Signe Stølan Høgberg s. 7, 16, 119, 127, 132ø. og n., 133, 135, 136, 153, 158 Øvrige bilder: Anette Skaugen Guldager

3

Innhold Forord 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Del I Mot en mer meningsfull «realfag-skolehverdag» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Del II Elevaktive arbeidsmåter . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Kapittel 6 Litt praktisk informasjon . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Kapittel 1 Innledning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

6.1

Oversikt over elevaktive arbeidsmåter . . . . . . . . . . . 32

1.1

Elevenes realfag-skolehverdag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

6.2

Tips til læreren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

1.2

Inndelingen av boka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

6.3

Tiden det tar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Kapittel 2 Hvordan skaper vi en meningsfull

Kapittel 7 Elevaktive arbeidsmåter . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

realfag-skolehverdag? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

7.1

1, 2, 3-quiz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.1 Realfagundervisningen i dagens skole . . . . . . . . . . 14

Praktisk gjennomføring av 1 2,3-quiz . . . . . . . . . . . . 36

2.2

Eksempler på 1,2,3-quiz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Må realfag oppleves som tungt og kjedelig? . . . . . . 15

Alternativ gjennomføring av 1,2,3-quiz . . . . . . . . . . 38

Kapittel 3 Elevaktive arbeidsmåter . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Tips for laging av egne quizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.1

Hva er elevaktive arbeidsmåter? . . . . . . . . . . . . . . . . 19

7.2

Å bygge store molekyler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.2

Elevaktive arbeidsmåter – læring eller

Gruppene bygger de samme molekylene . . . . . . . . . 39

bare aktivitet? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Gruppene bygger ulike molekyler . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.3

«Det finnes mange veier til Rom»

7.3

Elevaktive lærerforedrag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

– om lærerens valg av arbeidsmåter . . . . . . . . . . 22

Grep på forhånd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.4

Læreplanens mål og elevaktive arbeidsmåter . . . . 23

Grep underveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Grep etterpå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Kapittel 4 Identitetsbyggende arbeid . . . . . . . . . . . . . . . 25

Kommentarer til Elevaktive lærerforedrag . . . . . . . . 49

4.1

Hva er identitetsbyggende arbeid? . . . . . . . . . . . . . . 25

7.4

Finn en guru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.2

Eksempler på identitetsbyggende arbeid . . . . . . . . 27

Praktisk gjennomføring av Finn en guru . . . . . . . . . 51

Kommentarer til Finn en guru . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Kapittel 5 Å fortsette med realfag etter videregående skole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

4

7.5

Å ta utgangspunkt i en case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

7.16 Å vurdere andres prestasjoner . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Hvordan arbeide med Å ta utgangspunkt

i en case i klasserommet? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Hva skal vurderes – og hvordan skal man gjøre det? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Eksempler på Å ta utgangspunkt i en case . . . . . . 57

Bilder som case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Mulig oppfølging – å lage et produkt . . . . . . . . . . . . . 61

Hvordan skrive en case? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

prestasjoner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Kommentarer til Å ta utgangspunkt i en case . . . . 61

7.17 Elevaktive regneoppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

7.6

Å lage «raske» plakater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Hvordan lage plakatene? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Å bruke plakatene til å undervise andre . . . . . . . . . . 64

Kommentarer til Å lage «raske» plakater . . . . . . . . . 64

fra Engasjerende realfag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

7.7

Å lage egne tankekart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

7.18 Level up! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Hvordan lage egne tankekart? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Praktisk gjennomføring av Level up! . . . . . . . . . . . . 102

Felles utprøving første gang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Kommentarer til Level up! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

Senere bruk av tankekart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

7.19 Å legge et puslespill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

7.8

Stasjonsundervisning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Praktisk gjennomføring av Å vurdere andres prestasjoner . . . . . . . . . . . . . . . 96

Kaganstrukturen Parsjekk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Kommentarer til Parsjekk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Praktisk gjennomføring av

Kommentarer til Å vurdere andres

Andre aktuelle «regne-arbeidsmåter»

Praktisk gjennomføring av Å legge et puslespill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

Stasjonsundervisning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Eksempler på Å legge et puslespill . . . . . . . . . . . . . 106

Kommentarer til Stasjonsundervisning . . . . . . . . . . . 72

Kommentarer til Å legge et puslespill . . . . . . . . . . . 108

7.9

Formeldrill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

7.20 Bingo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

Praktisk gjennomføring av Formeldrill . . . . . . . . . . . 73

Praktisk gjennomføring av Bingo . . . . . . . . . . . . . . . 109

Kommentarer til Formeldrill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Hvordan lage bingobrett til hele klassen . . . . . . . . 110

7.10 Forbudt! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Kommentarer til Bingo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Praktisk gjennomføring av Forbudt! . . . . . . . . . . . . . 76

7.21 Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Hvordan lage Forbudt!-oppgaver . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Praktisk gjennomføring av Memory . . . . . . . . . . . . . 112

Kommentarer til Forbudt! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

Kommentarer til Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

7.11 Fokuseringsaktiviteter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

Små eksperimenter eller demonstrasjoner . . . . . . . 80

Kommentarer til Fokuseringsaktiviteter . . . . . . . . . 84

7.12 Å demonstrere et teoretisk konsept . . . . . . . . . . . . . 84

Generelt om arbeidsmåten Å demonstrere et teoretisk konsept . . . . . . . . . . 85

Kommentarer til Å demonstrere et teoretisk konsept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

7.13 To og to på tavla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

Praktisk gjennomføring av To og to på tavla . . . . . . 87

Kommentarer til To og to på tavla . . . . . . . . . . . . . . . 88

7.14 Å lage et «kunnskapens tre» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Praktisk gjennomføring av «Å lage et kunnskapens tre» . . . . . . . . . . . . . . . 89

Kommentarer til «Å lage et kunnskapens tre» . . . . 92

7.15 Å fylle ut ferdige notatark . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Praktisk gjennomføring av Å fylle ut ferdige notatark . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

7.22 Bokas eksempler koblet til Kunnskapsløftets hovedområder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Innhold

Del III Identitetsbyggende arbeid i realfag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

5

Del IV Erfaringer – og veien videre . . . . . . . . . . . 138 Kapittel 10 Noe å tenke på . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

Kapittel 8 Identitetsbyggende arbeid . . . . . . . . . . . . . . 118

10.1 Elevaktive arbeidsmåter – skal vi ta oss tid? . . . . . 140

8.1

10.2 Identitetsbyggende arbeid – bare mye

Bevisstgjøring av identitetsbygging . . . . . . . . . . . . 120

8.2 Muligheter for identitetsbygging ved ulike skoler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

ekstra arbeid? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 10.3 Behovet for variasjon i skolehverdagen . . . . . . . . . 142 10.4 Lærerrollen i et elevaktivt klasserom . . . . . . . . . . . 144

Kapittel 9 Former for identitetsbyggende arbeid . . . 122

Læreren må av og til slippe taket litt . . . . . . . . . . . 144

9.1

Eksternt samarbeid med næringslivet . . . . . . . . . . 122

Frigjøring av lærerens tid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Besøk av en realist som jobber i næringslivet . . . 123

Dialog med elevene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Case i samarbeid med en bedrift . . . . . . . . . . . . . . . 123

10.5 Elevaktive arbeidsmåter og vurdering . . . . . . . . . . 146

«Jobbskygging» eller hospitering . . . . . . . . . . . . . . 123

Andre samarbeidsformer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

9.2

Eksternt samarbeid med universitet

Besøk på universitet/høyskole . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

En dag med en forsker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

9.3

Eksternt samarbeid med museer,

9.4

Konkurranser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

Kapittel 11 Utfordringer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Nasjonale eller internasjonale konkurranser . . . . . 126

11.1 Skjult læreplan i realfagene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Premiering i konkurranser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Realfag er tungt og kjedelig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

9.5

Alternative læringsarenaer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Bedriftsbesøk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

eller høyskole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

Elevers mulighet til å vurdere sin egen læring . . . 146

Elevers mulighet til å få hjelp og støtte fra læreren i det faglige arbeidet . . . . . . . . . . . . . . . 147

Elevers mulighet til å gi eller få støtte, hjelp og tilbakemelding fra medelever . . . . . . . . . . . . 147

Lærerens mulighet til å få informasjon om enkeltelever og hele klassen . . . . . . . . . . . . 147

vitensenter, forskningssenter etc. . . . . . . . . . . 126

Spesielle arrangementer ved museer, universiteter, høyskoler og bedrifter . . . . . . . . 129

Realfagene må behandles alvorlig, og alt som blir sagt høyt, må være riktig . . . . . . . . . . . . . . . 151 Realfagene kan man ikke ha det gøy med eller være kreative med, for de er annerledes

PetroChallenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

enn andre fag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

Å reise på studietur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Realfag består av fakta og riktige svar . . . . . . . . . 152

9.6 Realfagselever som «lærere» . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

11.2 Behov for å justere fokus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

11.3 Rekruttering av realfagelever og

Undervisning for naturfagelever på Vg1 . . . . . . . . 131

Undervisning for ungdomsskoleelever

realfagstudenter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

på spesielle «temadager» . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 9.7

Egne arrangementer for realfagelever . . . . . . . . . . 133

Kapittel 12 Hvordan komme i gang? . . . . . . . . . . . . . . . . 157

9.8

Arrangementer på skolen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

12.1 Med elevaktive arbeidsmåter . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

9.9

Systematisk «dokumentasjon» av elever

12.2 Med identitetsbyggende arbeid . . . . . . . . . . . . . . . . 158

og aktiviteter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

Intern dokumentasjon og evaluering . . . . . . . . . . . 136

Systematisk bruk av skolens hjemmeside . . . . . . . 136

Fotografering av årets realfaggrupper . . . . . . . . . . 136

Å bruke lokale medier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

9.10 Avsluttende kommentarer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Litteratur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

6

Forord Det hele begynte med en jakt på «noe annerledes». Vi var to lærere som ønsket en variasjon i undervisningsmetoder, og det var få bøker å finne om et slikt tema. Derfor bestemte vi oss etter hvert for å skrive vår egen bok, for å dele våre erfaringer som realfaglærere. Med denne boka ønsker vi å vise at realfag kan bli levendegjort og relevant for den enkelte elev. «Elevaktive arbeidsmåter» er realfagets salt, og når de brukes riktig, kan de vitalisere en ellers tørr teoriundervisning. «Identitetsbyggende arbeid» er også et konsept som vi introduserer, som bidrar til at elevene i større grad identifiserer seg med og utvikler tilhørighet til realfagene. Vi har et håp om at denne boka vil gjøre det lettere for flere realfaglærere å finne innspill til å utvikle sin egen undervisning. Dette er først og fremst en bok som kan inspirere til nye ideer og tanker om arbeidsmåter.

Boka er delt inn i fire deler, og har også et tilhørende nettsted: www.engasjerenderealfag.cappelendamm.no. I Del I introduserer vi temaene «elevaktive arbeidsmåter» og «identitetsbyggende arbeid». Del II beskriver ulike elevaktive arbeidsmåter, med konkrete eksempler på hvordan disse kan brukes i klasserommet. Eksemplene finnes i fullstendig og utskriftsvennlig versjon på bokas nettsted. Dette vil da være særlig relevant for biologi og kjemi 1 og 2, siden vi har valgt å fokusere på kompetansemål fra disse læreplanene. I Del III går vi nærmere inn på temaet identitetsbyggende arbeid, det vil si aktiviteter som bygger opp elevenes identitet som realist og viser dem at det kan være ålreit å være realfagelev. Varierte arbeidsmåter som holder fokuset på kompetansemål i læreplanene, kombinert med aktiviteter som bidrar til at elevene utvikler tilhørighet til real­fagene, gjør at elevene lettere vil utforske muligheten av å fortsette med realfag etter endt videregående skole. Del IV avsluttes med en diskusjon rundt våre erfaringer med denne måten å arbeide på, og våre tanker rundt realfaglærerrollen.

I alle de fire delene finner du noen bokser med farget skrift og ramme rundt.

Boksene inneholder nyttig informasjon om begreper, huskelister, oversikter med mer. I Del II er det to ulike bokser knyttet til eksemplene. Grå bokser inneholder beskrivelse av organisering og gjennomføring av en arbeidsmåte, samt en oversikt over eksempler som er laget til denne arbeidsmåten. Bokser merket ‘Eksempel’ viser hele eller utdrag av ett, konkret eksempel gitt for en arbeidsmåte.

Boka vil være interessant for alle realfaglærere som ønsker mer variasjon i sine undervisningsmetoder. Her er det mange ideer man kan ta i bruk. Bruk prinsippene, tankegangen, egen erfaring og gjerne fantasien for å utvide ditt repertoar av arbeidsmåter. Selv om bokas eksempler er basert på læreplanene i biologi og kjemi på videregående skole, vil den også være aktuell for lærere og lærerstudenter i alle realfag. For den som er på leting etter «noe annet», finnes det ikke mange bøker på markedet som tar for seg arbeidsmåter for teoriundervisning i realfag.

Forord

7

Vi vil takke Asbjørn Folkvord, Kristian Helland og Signe Stølan Høgberg for nyttige tilbakemeldinger på ulike deler av boka underveis i skriveprosessen.

Vi sender også en takk til elever ved St. Olav videregående skole i Stavanger, og en spesiell takk til Charlotte, Heidi, Lars og Bård-Kristian fra Stathelle.

Nå sender vi boka ut i verden, og håper at den vil finne sine lesere!

Stathelle 15.3.2011 Kari Folkvord

Stavanger 15.3.2011 Grethe Mahan

Om forfatterne: Forfatterne har begge arbeidet mange år i videregående skole, og har også tidligere erfaring fra forskning og utvikling. Kari Folkvord er opprinnelig sivilingeniør fra NTH (NTNU) i kjemi, og tok senere PPU ved universitetet. Grethe Mahan er utdannet i USA, der hun tok sin Master of Education ved

University of Washington. Hun har også en mastergrad i offentlig ledelse fra BI. I 2007 ga Folkvord og Mahan ut boka «Levende naturfag – et elevaktivt klasserom», som i dag bl.a. brukes ved fagdidaktiske kurs i naturfag ved flere høyskoler/ universiteter.

D e l I: ll u f s g n i n e m Mot en mer ehverdag» l «realfag-sko Kapittel 1 Innledning Uttrykket «realfag-skolehverdagen» henspeiler på elevenes daglige erfaringer med realfag i skolen, gjennom det som foregår i fagenes undervisningstimer. Alle elever har erfaringer fra realfag-skolehverdagen i naturfag og matematikk

gjennom grunnskolen og Vg1, mens et mindretall også har erfaringer fra realfag-skolehverdagen i Vg2 og Vg3, hvor aktuelle realfag er biologi, fysikk, geofag, informasjonsteknologi, kjemi, matematikk og teknologi og forskningslære.

1.1 Elevenes realfag-skolehverdag Elevene møter fag som matematikk og naturfag i løpet av sin obligatoriske skolegang, og deres oppfatning av realfagene formes av disse erfaringene, som elevene gjør i ulike realfag, med forskjellige lærere og – ikke minst – gjennom mange år.

Enkeltopplevelser, som spesielle arrangementer, tur til et vitensenter eller en ekskursjon, kan være spennende, men det har liten innflytelse på forholdet til realfagene som blir etablert i den daglige skolehverdagen. Skal det skapes endringer i elevers oppfatning av realfagene, må det skje en endring i deres daglige erfaringer med realfag i skolen. Dersom elevene opplever realfagene som tunge og kjedelige uavhengig av hvilket realfag de har, skifte av lærere eller overgang fra ungdomsskole til videregående skole, kan dette inntrykket ha «høy troverdighet» for dem. Man kan tenke seg at de etter hvert opplever disse elementene som sider ved selve fagene, altså at realfag er tungt og kjedelig.

Vi vil hevde at det er mulig å gjøre noe med denne situasjonen. I denne boka vil vi argumentere for viktigheten av å ta utgangspunkt i selve «realfag-skolehver­ dagen», det vil si den daglige realfagundervisningen som elevene erfarer i skolen.

Skal vi kunne oppnå merkbare positive endringer i elevers holdninger til realfag, må det skje endringer der hvor elevene tilbringer mesteparten av sin tid med fagene. Det må altså skapes endringer i selve realfag-skolehverdagen. Våre redskaper til å gjøre slike endringer er elevaktive arbeidsmåter (se side 19 og Del II)

Kapittel 1 Innledning

Elev på skoletur til Folgefonna.

og identitetsbyggende arbeid for realfagelever (se side 25 og Del III). Vi tror at en slik vitalisering av realfagundervisningen vil føre til positive endringer, både i elevenes opplevelse av fagene og i elevenes læring.

I vår forrige bok, Levende naturfag – et elevaktivt klasserom (Folkvord og Mahan, 2007a, heretter kalt Levende naturfag), tok vi for oss hvordan elevaktive arbeidsmåter kan vitalisere teoriundervisningen i naturfagene, og da særlig med faget naturfag på Vg1 som eksempel. I denne boka fortsetter vi med flere elevaktive arbeidsmåter, og vi bruker nå fagene kjemi og biologi på Vg2 og Vg3 som eksemp­ler. Dermed fokuserer vi nå på elevene som har valgt å gå videre med realfag fra Vg1. Dette er også de elevene som har muligheten til å studere realfag videre etter videregående skole. Med tanke på rekruttering til realfagstudier er realfag på Vg2 og Vg3 siste sjanse til å nå disse elevene i det ordinære skoleløpet.

Med «elevaktive arbeidsmåter» mener vi arbeidsmåter som i større grad gjør det mulig for elevene å være aktive og utøvende deltagere i teoriundervisningen og ikke bare passive mottagere av ferdig redigert teoristoff. For at disse elevaktive

9

10

DEL I : Mot en mer meningsfull «realfag-skolehverdag»

Når elevene får vite at de skal teste kunnskapene sine i en gjettelek, blir mange ekstra motiverte til å forberede seg.

arbeidsmåtene skal fungere slik som vi ønsker, er en høy grad av lærerstyring en forutsetning. Vi finner mye støtte innen moderne læringspsykologisk forskning for de elevaktige arbeidsmåtene. Jean Piaget mente at kunnskap ikke er noe som kan mottas passivt, men som fordrer aktivitet fra elevenes side. Denne tenkemåten har også funnet sin vei inn i norske offentlige dokumenter om utdanning, som for eksempel Kvalitetsutvalget (NOU: 16, 2003), hvor det påpekes at læring er en prosess hvor den lærende selv er aktiv. Lev Vygotskijs tanker om samarbeid med andre og støtte fra andre som forutsetning for læring har bidratt til økt interesse for kommunikasjonsorientert pedagogikk i den senere tid. Her kan det være snakk om samarbeid mellom elever for å få mer erfaring i å uttrykke seg, for eksempel gjennom samarbeidslæring. I norsk skole har også Howard Gardners teori om de mange intelligenser (MI) fått mye plass i de senere år. Her har vi lært å se et større evnemangfold hos elevene, og vi begynner å skjønne at den tradisjonelle undervisningen som vi er vant til, passer godt for bare en del av elevene, og at mange elever har hatt få muligheter til å arbeide på måter som de trives med og lærer best av. Gardners teori går ut på at mennesker har åtte ulike intelligenser, eller måter som de lærer best på. Disse er: språklig/ verbal, matematisk/logisk, musikalsk/rytmisk, romlig/visuell, naturbasert, sosial, selvinnsiktsbasert og kroppslig/kinestetisk intelligens. Noen mennesker er sterke i flere av disse, mens andre har en eller to som sine framtredende intelligenser eller måter som de lærer best på. Denne måten å tenke på medfører også, mener vi, at det er viktig at realfagundervisningen tar i bruk et bredere spekter av arbeidsmåter, slik at flere elever får muligheten til å arbeide på måter som de lærer bedre på. En større variasjon i undervisningsmetodene vil føre til at flere elever får oppleve dette. Det sentrale for oss er at elevene skal bli bedre motivert for å lære og derigjennom lære bedre og bli mer engasjert i fagenes innhold. Vi er også opptatt av at elever som erfarer at realfagene er interessante og relevante, i større grad vil velge å studere realfag videre.

Det som foregår i klasserommet i enkelttimer, påvirker opplevelsen av skolehverdagen for realfagelever, og det er viktig med variasjon i undervisningen. Samtidig er opplevelsen av realfag-skolehverdagen mer enn opplevelsen av enkelt­ timer. Videregående skole har lenge arrangert besøk av foredragsholdere, bedrifts­besøk, konkurranser og andre typer aktiviteter rettet mot realfagelever, og disse er også en del av realfag-skolehverdagen. Vi tror at skolen har mye å hente på å se slike aktiviteter i et mer helhetlig perspektiv. Aktiviteter som utvik­ les eller velges nøye med mål om å bidra til at elever i større grad utvikler en tilhørighet til realfagene, kan fungere identitetsbyggende. De kan gi elevene følelsen av å være en del av et realfagmiljø, få dem til å se realfagene i et større perspektiv, og gi mer lyst til å utforske muligheten til å bli realfagstudent. Slike aktiviteter bidrar til å skape en mer meningsfull realfag-skolehverdag for elevene.

Kapittel 1 Innledning

Det er i mye litteratur vanlig å skille mellom «naturfagene» og «realfagene», på samme måte som det gjøres av Nasjonalt senter for naturfag i opplæringen. Med «naturfagene» på videregående skole mener vi fagene naturfag, biologi, kjemi, fysikk, geofag og teknologi og forskningslære, mens «realfagene» er et mer overordnet begrep som i tillegg omfatter fagene matematikk og informasjonsteknologi. Vårt eget arbeid med elevaktive arbeidsmåter er avgrenset til «naturfagene».

Imidlertid er det slik at mye av faglitteraturen som vi refererer til, omtaler «real­ fagene» generelt, hvor altså flere fag inngår. Det er også slik at realfagelevene i videregående skole forholder seg til «programområdet realfag», og det er hele dette programområdet vi ser litt nærmere på i bokas Del III om identitetsbyggende arbeid i realfag. For å unngå å bruke begrepene realfag og naturfag om hverandre har vi derfor i denne boka valgt å bruke begrepet «realfag». Et unntak fra dette vil være bokas Del II. Her presenterer vi elevaktive arbeidsmåter som kan brukes i alle naturfagene, og gir eksempler til bruk i kjemi og biologi. Vi har ikke vurdert om noe av dette kan være interessant også for matematikk og informasjonsteknologi, og begrenser oss derfor i Del II til bruk av begrepet «natur­fagene».

1.2 Inndelingen av boka Denne boka består av fire deler. I tillegg til boka har vi et innholdsrikt nettsted der du finner komplette arbeidsark til alle eksempler i Del II i utskriftsvennlig format: www.engasjerenderealfag.cappelendamm.no. De fire delene i boka er organisert på følgende måte: • Del I Mot en mer meningsfull «realfag-skolehverdag» Her legger vi fram synspunkter på realfagundervisningen i dagens skole, lære­rens valg av arbeidsmåter i realfagene og realfag-skolehverdagens mulige rolle i valg av realfag i høyere utdanning.

• Del II Elevaktive arbeidsmåter – med eksempler fra kjemi og biologi Her beskriver vi en rekke elevaktive arbeidsmåter som passer godt i naturf­agene, med konkrete eksempler som er knyttet til læreplanene i kjemi 1 og 2 og biologi 1 og 2.

• Del III Identitetsbyggende arbeid i realfag Vi ser på realfag-skolehverdagen fra et litt mer overordnet perspektiv, nemlig hvordan man kan oppnå at realfagelevene i større grad utvikler tilhørighet til og identifiserer seg med realfagene, ved hjelp av identitetsbyggende arbeid på skolen. Her gis det mange praktiske forslag til hvordan man kan jobbe med dette på den enkelte skole.

• Del IV Erfaringer – og veien videre Til slutt diskuterer vi forskjellige sider ved elevaktive arbeidsmåter, identitetsbyggende arbeid og realfag-skolehverdagen. Vi tar opp temaer som variasjon, vurdering og lærerens rolle i et elevaktivt klasserom. Vi ser på noen av dagens utfordringer for realfagene, og foreslår blant annet at det finnes en «skjult læreplan» i realfagene. Helt til slutt gir vi råd til dem som ønsker å ta i bruk elevaktive arbeidsmåter og identitetsbyggende arbeid i sin egen lærerpraksis.

11

12

DEL I : Mot en mer meningsfull «realfag-skolehverdag»

Et viktig prinsipp ved de elevaktive arbeidsmåtene er at de kun er arbeidsmåter og derfor er anvendelige på ulikt faglig innhold. For å understreke dette i vår forrige bok, som hovedsakelig inneholdt eksempler fra naturfag, inkluderte vi der også eksempler for kjemi, biologi og fysikk på Vg2 og Vg3. Slik ville vi vise at elevaktive arbeidsmåter var interessante også for lærere med disse fagene, for vi hadde på det tidspunktet ingen planer om å skrive flere bøker. I foreliggende bok finner du imidlertid bare eksempler for fagene kjemi og biologi på Vg2 og Vg3. Også her vil imidlertid arbeidsmåtene være like relevante for lærere som har naturfag, fysikk og geofag, siden man fremdeles kan knytte arbeidsmåtene til annet faglig innhold.

Mange kjemilærere har hatt nytte av boka Kjemi fagdidaktikk – kjemi i skolen (Ringnes og Hannisdal, 2006). Boka dreier seg blant annet om hvordan man skal forklare forskjellige teoretiske emner og begreper i kjemiundervisningen. Den tar altså for seg formidlingen av vanskelig stoff fra lærer til elev. Dette er viktig og nødvendig bakgrunn for en kjemilærer. Men – det trengs noe annet i tillegg.

Vår egen bok tar også for seg fagdidaktikk, men innen andre områder av undervisningen enn Ringnes’ og Hannisdals bok. Disse to bøkene kan derfor utfylle hverandre. Vi mener at det trengs mer praktiske/elevaktive tilnærminger til teoriundervisningen i realfagene enn det som er vanlig i dag, slik at elevene i større grad blir aktivisert. Kanskje trenger vi også flere bøker skrevet av dem som møter elevene i realfag-skolehverdagen, for som lærer vil mange ha kjent på behovet for «hvordan kan jeg gjøre dette annerledes?», utover det å optimalisere lærerens forklaring. Det er viktig å kunne gi gode og tydelige forklaringer, men ved å skape motivasjon og interesse tilfører vi noe mer. Sjøberg (2004) sier det slik: «Læring dreier seg ikke bare om å forstå det som blir presentert. Læring har like mye med interesse og motivasjon å gjøre. Ingen lærer hvis man ikke vil lære.»

Elevaktive arbeidsmåter er et nyttig bidrag til å skape økt motivasjon og interesse for realfagene i skolen.

Til slutt vil vi understreke at både elevaktive arbeidsmåter og identitetsbyggende arbeid setter fagene først. Vi er ikke tilhengere av å ha mange aktiviteter for aktivitetenes egen skyld, men ønsker å ha målrettede aktiviteter som gjør at elevene gjennom økt egenaktivitet lettere henger med i undervisningen. Slik oppnår de forhåpentligvis også en bedre forståelse for de ulike emnene i fagene. Ved å drive det faglige arbeidet på slike måter vil vi kunne skape en realfag-skolehverdag hvor flere elever opplever realfagene som interessante, meningsfulle og engasjerende.

Kapittel 2 Hvordan skaper vi en meningsfull realfag-skolehverdag?

13

Kapittel 2 Hvordan skaper vi en meningsfull realfag-skolehverdag?

Ved hjelp av elevaktive arbeidsmåter og identitetsbyggende arbeid kan vi skape en mer meningsfull realfag-skolehverdag for elevene, slik at de opplever real­ fagene som mer engasjerende. Vi har erfart at realfag-skolehverdagens teori­ undervisning vil oppleves som mer meningsfull når elevene for eksempel • får større variasjon i undervisningsmetoder • får bruke flere sider av seg selv i arbeidet med fagene • erfarer andre læringsarenaer enn klasserommet • deler gode fellesopplevelser i realfag Vi mener at for å skape endringer i elevers holdninger til realfag må det gjøres noe med realfag-skolehverdagen som elevene erfarer gjennom mange år. Elev­ aktive arbeidsmåter har alltid kompetansemål fra de ulike fagene som siktemål.

Identitetsbyggende arbeid kan også ha dette, men ikke nødvendigvis. Her kan også andre mål ha prioritet, som for eksempel å skape økt tilhørighet til real­ fagene eller nettverksbygging i forhold til andre realfagelever.

Når det gjelder elevaktive arbeidsmåter, tar vi for oss teoriundervisningen i realfagene. Teoriundervisningen er for mange elever den tyngste og kjedeligste delen av realfagene, og også den delen som i størst grad (i tidsbruk) preger nettopp realfag-skolehverdagen. Teoriundervisningen i realfagene er ofte lite variert, og elevrollen heller passiv.

Mye av teoriundervisningen i realfag foregår ved at læreren prater og elevene har en mer passiv rolle.

14

DEL I : Mot en mer meningsfull «realfag-skolehverdag»

2.1 Realfagundervisningen i dagens skole Mye tyder på at realfag-skolehverdagen i klasserommet preges av lite variasjon i bruk av undervisningsmetoder, og at teoriundervisningen i stor grad foregår på samme måte som for en tretti års tid siden, da vi selv var elever i videregående skole. «Elevundersøkelsen i 2007 viser at tavleundervisning og ’å høre på læreren snakke’ er den klart mest utbredte undervisningsformen på ungdomstrinnet og i Vg1», står det i stortingsmeldingen Kvalitet i skolen (Kunnskapsdepartementet, 2008a), og vi kan vel anta at dette da også gjelder for Vg2 og Vg3. Og hvis dette er bildet for skolefagene generelt, er det grunn til å tro at det også gjelder for realfagene. I Utdanningsdirektoratets evaluering av strategiplanen Realfag, natur­ligvis fra 2003 påpekes det da også at undervisningen i realfagene fortsatt domineres av tavleundervisning og individuelle oppgaver (Utdanningsdirektoratet, 2007). «Manglende elevfokus og didaktisk undervisning» fra lærernes side nevnes som barrierer for utvikling av positive holdninger til fagene, og det syntes ikke å ha skjedd noen målbar utvikling på dette området i løpet av strategiplanens virkeperiode, hevdes det. Black og William (1998) beskriver i sin meta­ studie om klasseromsvurdering klassedialogen mellom lærer og elever som «often unproductive», blant annet siden få elever deltar, og fordi metoden kan bli et ritual som krever lite involvering fra elevenes side. Kunnskapsdepartementets nåværende strategiplan Realfag for framtida (Kunnskapsdepartementet, 2010) nevner «å styrke lærernes didaktiske kompetanse» som ett av flere områder som det skal arbeides med i tiden framover.

Selv om departementets egen strategiplan for 2002–2007, Realfag, naturligvis, hadde et uttalt mål om didaktisk utvikling av «arbeidsmåter» og «metoder», kan ikke den gjeldende læreplanen Kunnskapsløftet fra 2007 sies å være tydelig på dette punktet. Riktignok har vi Kunnskapsløftets Læringsplakaten (Utdanningsdirektoratet, 2006a), som pålegger skolene å drive variert undervisning. Imidlertid inneholder Kunnskapsløftet også en uttalt metodefrihet, siden man ikke øns­ ket å pålegge lærere å undervise på måter de ikke føler seg vel med (Utdanningsdirektoratet, 2006b). Her står det: «Skoler og bedrifter må selv vurdere hvilken organisering og hvilke arbeidsmåter og metoder som er best egnet for å realisere innholdet i læreplanen for den enkelte elev, lærling og lærekandidat.» De nevnte konklusjonene om manglende utvikling av den didaktiske undervisningen i realfagene fra evalueringen av Realfag, naturligvis blir da bare hva man burde forvente, og kan sees som en naturlig følge av at realfaglærerne verken motiveres eller «presses» til å utvikle sitt repertoar av undervisningsmetoder. Metodefrihet og læreransvar er gode prinsipper, men her krever vel departementet en utvikling via Læringsplakaten og overlater ansvaret til den enkelte lærer – uten å gi lærerne redskapene til å kunne gjøre noe med dette på egen hånd.

Man kunne tenke seg at målrettet kursing av realfaglærere ville være en måte å utvikle den ønskede didaktiske kompetansen på. Kursene som fylkeskommunene arrangerer for realfaglærere, dreier seg imidlertid for det meste om faglige temaer eller bruk av teknisk utstyr som dataloggere, heller enn fagdidaktiske

Kapittel 2 Hvordan skaper vi en meningsfull realfag-skolehverdag?

eller pedagogiske emner. Ønsker om kurs må komme til fylkets kursarrangør fra en gruppe av lærere i hver fylkeskommune, som har tatt på seg jobben med å foreslå hvilke kurstemaer de ser behov for. Det er vanskelig å se at disse rammene kan føre til nytenkning eller utvikling på det fagdidaktiske området.

Nei, det er ikke opplagt at man som lærer skal begynne å gjøre noe annet enn det man har erfart og lært gjennom egen skolegang, utdanning eller kurs, hvor det meste skjer per forelesning, altså med deltagerne som passive tilhørere. Det er likevel ingen grunn til å tro at dette nødvendigvis er den beste måten å undervise på. Etter hvert vet vi at slik er det ikke. «Metoder som bygger på at elevene trekkes inn i undervisningen, gir også bedre læring enn når elevene er passive», påpekes det for eksempel i stortingsmeldingen Kvalitet i skolen (Kunnskaps­ departementet, 2008a). Realfagene bør nå åpne for en utvikling av arbeids­ måtene innen teoriundervisningen.

2.2 Må realfag oppleves som tungt og kjedelig?

Realfagene beskrives ofte som tunge og kjedelige, av elever og i medieoppslag.

Dette er en holdning som har blitt uttrykt over lang tid, og Kunnskapsdepartementet har gjennom sine strategiplaner vært en sentral aktør i arbeidet med å forsøke å endre slike holdninger. Vi vil ta en kort titt på de siste års strategiplaner og kommentere enkelte punkter som vi synes er påfallende, eller sider av saken som synes å være fraværende.

I Kunnskapsdepartementets strategiplan Et felles løft for realfagene (Kunnskapsdepartementet, 2006) ble det nevnt flere tiltak for å styrke realfag i norsk skole, blant annet videreutvikling av fagenes innhold og timetall, samt bedring av lærer­nes fagkompetanse. Dette er positive tiltak, men det spørs om det er nok.

For – tenk hvis det store problemet for elevenes motivasjon og interesse er selve presentasjonen av fagene i klasserommet? Da vil slike tiltak bare gi mer av det samme, riktignok av enda bedre faglig kvalitet. Dersom «innpakningen» av det faglige innholdet, det vil si undervisningsmetodene, er en vesentlig del av problemet, vil det ikke hjelpe så mye om bare innholdet forbedres. Men – god nok fagkompetanse hos læreren er selvfølgelig viktig for å skape god realfagundervisning. Man kan imidlertid tenke seg at den tradisjonelle undervisningsmetoden med mye lærergjennomgang av stoff bidrar til å gjøre realfag-skolehverdagen både tung og kjedelig, selv om fagkompetansen hos læreren er god.

Vi finner også følgende uttalelse i Et felles løft for realfagene (Kunnskaps­ departementet, 2006): «Realfagene er av en slik karakter at det til dels kreves stor innsats for å bli dyktig. Ofte vil det først være når man har gjort en innsats og mest­ret noe at både kunnskapene og gleden ved fagene kommer» (vår understrekning). Her er det to spørsmål som melder seg, etter vår mening.

15

16

DEL I : Mot en mer meningsfull «realfag-skolehverdag»

1. Er det virkelig noe med realfagene i seg selv som gjør at disse fagene er «annerledes» enn andre skolefag, slik at de oppleves som tunge, vanskelige og kjedelige nærmest per definisjon?

Ut fra sitatet ovenfor kan det virke som om det ikke bare er elevene som synes at realfag er tungt og kjedelig. I tillegg har de nasjonale skolemyndig­ hetene, her representert ved skoleeier, også godtatt dette som et faktum. Men – hvis man holder ut, kan det bli interessant og spennende senere! Det kan synes som om dette med tunge og kjedelige realfag har blitt en etablert sannhet, bare fordi holdningene lenge har vært slik.

2. Er det mulig å forandre på dette bildet, eller må det fortsette å være slik? Kan man for eksempel tenke seg at realfagene skal få elevene til å undre seg, eller inspirere elever til å finne ut ting selv og være kreative?

Engasjerte elever lager iskrem til ungdomsskoleelever som er på besøk.

Vårt eget utgangspunkt er at dette er mulig – vi kan ikke se noen grunn til at realfag per definisjon må være tungt og kjedelig. Med relativt enkle grep kan vi vitalisere formidlingen av realfagene til elevene. Istedenfor for bare å sette inn tiltak rundt teoriundervisningen, må det også gjøres noe med selve teoriundervisningen. Slik kan vi gi selve realfag-skolehverdagen som elevene ­opplever, et løft.

Kapittel 2 Hvordan skaper vi en meningsfull realfag-skolehverdag?

Å utvikle undervisningsmetodene i realfag sto som et mål i Kunnskapsdepartementets tidligere strategiplaner, både i den nevnte Realfag, naturligvis og i Et felles løft for realfagene fra 2006. Evalueringen fra 2007 (Utdanningsdirektoratet, 2007) påpeker imidlertid at det har skjedd lite på dette området når det gjelder grunnskole og Vg1. Vår egen erfaring som lærere bekrefter da også at kurs innen fagdidaktikk er en sjeldenhet, mens det vanlige er kurs i faglige tema. Vi har et bestemt inntrykk av at undervisningsmetoder både har vært og er et undervurdert område innen realfagene. I et debattinnlegg på fagbladet Utdannings nettside (Folkvord og Mahan, 2007b) drøftet vi mulige forklaringer på dette: 1. Realfaglærere underviser for det meste kun i forskjellige realfag. De blir dermed en spesiell gruppe på hver skole, i den forstand at innsynet i og forståelsen for disse fagene ofte er begrenset til denne gruppa av lærere.

2. Realfaglærere er ofte godt oppdatert på det faglige, men konservative når det gjelder det pedagogiske, det vil si selve undervisningsprosessen. Man lener seg kanskje på at labarbeid og prosjekter innebærer praktisk arbeid og dermed bidrar til en variert helhet. Det meste av teoriundervisningen foregår på samme måte som for 20–30 år siden, med lærergjennomgang av fagstoff og oppgavearbeid som dominerende arbeidsmåter.

3. Undervisningsmetodene i de fleste fag er blitt mer elevaktiviserende i løpet av de siste par tiårene, men denne utviklingen har i liten grad fått prege realfagene. På grunn av punkt 1 kan realfaglærerne insistere på at realfagene er «annerledes» enn andre fag og derfor «må» undervises på den tradisjonelle måten, uten at noen protesterer på dette.

4. Dagens realfaglærere er ikke minst et produkt av utdanningsinstitusjonene, hvor de ble undervist av andre realfaglærere, og så videre. Kanskje snakker vi her om et trekk ved hele utdanningssystemet?

Det kan altså synes som om realfagkulturen er en «intern» eller lukket kultur, med hensyn til både manglende innsyn og manglende utsyn. Er det dette som gjør at vi ikke synes å være i stand til å skape endringer i klasserommet? Selv om det over lang tid er pekt på problemet med negative holdninger til realfag, synes det å være etablert et inntrykk av realfagene som «annerledes» enn andre fag, og som derfor må undervises på «gammelmåten», uansett hvor tungt eller kjedelig dette oppleves av elevene.

I den nye strategiplanen Realfag for framtida (Kunnskapsdepartementet, 2010) synes vi å finne noe av den samme (begrensede) forståelsen når det gjelder under­visningsmetoder i realfagene. Det henvises til Nasjonalt senter for naturfag i opplæringen, som skal ta seg av «å formidle gode arbeidsmåter i realfagene i hele utdanningsløpet … som har dokumentert effekt». Videre nevnes det at opplæringen i naturfagene i studieforberedende program bør preges av en mer «praktisk tilnærming», med Forskerspiren i faget naturfag som et eksempel, for slik å konkretisere teoretiske begreper. Vi har lenge undret oss over at når det er snakk om å skape aktivitet og variasjon i naturfagklasserommet, er det kun lab det gripes til. Laboratorieøvelser og praktisk tilnærming er vel og bra, men det endrer ikke

17

18

DEL I : Mot en mer meningsfull «realfag-skolehverdag»

på den store bolken som heter «teoriundervisning», som kanskje er den delen av fagene som aller mest trenger utvikling. Det kan virke som om man ikke har sett muligheten av å skape engasjement i teoriundervisningen ved relativt enkle grep, for eksempel slik som vi viser med de elevaktive arbeidsmåtene i Del II. Nylig kom vi over en interessant betraktning rundt matematikkundervisning, som vi vil nevne i denne sammenhengen. Pedagogen Per Lauvås hevder i en kronikk i Dagbladet (Lauvås, 2010) at undervisningsmetodene i matematikk så å si betraktes som en gitt størrelse her i landet. «Sånn som den foregår, sånn må den være!

Men er det pedagogiske opplegget som følges i undervisningen i matematikk kanskje gått ut på dato?» spør han. Og vi tenker selv at dette kanskje kan gjelde for flere av realfagene enn bare matematikk.

Vi undrer oss også over at den etterspurte styrkingen av lærerens didaktiske kompetanse kun skal skje via Naturfagsenteret. Vi ser for oss at det vil ta svært lang tid før endringer formidles til mange nok lærere, slik at dette vil merkes som en generell utvikling på landsbasis. Selvfølgelig gitt at lærerne som får meto­dene presentert, lar dem prege sin praksis.

Realfag må ikke være tungt og kjedelig, men det kan virke som om hele «systemet» lever godt med at det i stor grad er sånn. Med «systemet» mener vi her de styrende og rådgivende organer for skoleverket, nærmere bestemt departement, utdanningsdirektorat, fylkesadministrasjon og så videre. Man kan lure på hvordan disse tenker seg at den (i strategiplaner) ønskede pedagogiske/fagdidaktiske utvikling skal skje. Uten noe metodisk «push» i læreplanen (se side 14) og med en konservativ realfagkultur er det en helt logisk konsekvens at det skjer lite slik utvikling. Det er påfallende at det ikke gjøres noe mer radikalt med dette, i og med at problemet har blitt påpekt over lang tid – og tiltak så langt ikke fører til forbedring som kan registreres. En mulig årsak er at den konserverende årsakssammenhengen som vi påpeker her i punktene 1–4 på forrige side, ikke er sett.

Kanskje må man erkjenne at denne finnes før man kan sette inn mer målrettede tiltak.

Vi vil altså hevde at selve problemet ligger et hakk eller to over realfag­ lærerne, og at det særlig er de nasjonale utdanningsmyndigheter som har et ansvar her. Ja, for hva skal en realfaglærer som ønsker å utvikle undervisnings­ metodene sine, gjøre? Det finnes lite litteratur og få kurs. Man «lokkes» heller ikke til slik utvikling av systemet – det hele blir opp til den enkelte. Kanskje vi skal la oss inspirere av Svein Sjøberg? Han ga i en artikkel i Utdanning (Sjøberg, 2007) en interessant beskrivelse av hvordan han forkastet sin egen skepsis til fordel for Howard Gardner og hans teori om multiple intelligenser (MI, se side 10), og endte opp som en begeistret tilhenger av Gardners tenkemåte. Hvis flere realister er like åpne for å la seg overraske og overbevise av noe som er litt utradisjonelt, er det kanskje håp om at det kan skapes en positiv utvikling av real­fagene i skolen, slik at elevene kan få erfare en mer variert og forhåpentligvis mer meningsfull realfag-skolehverdag.

Kapittel 3 Elevaktive arbeidsmåter

19

Elevaktiviserende undervisning som er tydelig lærerstyrt, gir god læring og variasjon.

Kapittel 3 Elevaktive arbeidsmåter 3.1 Hva er elevaktive arbeidsmåter?

Elevaktive arbeidsmåter dreier seg her om arbeidsmåter som gjør at elevene blir mer aktive deltagere heller enn passive mottagere i teoriundervisningen. Disse arbeidsmåtene kan fint kombineres med lærerforedrag, tavleundervisning eller andre læringsaktiviteter, og kan tas i bruk i den grad man ønsker. Flere forskere påpeker at mer elevaktiviserende undervisning har en positiv effekt på læringen, og vi har selv erfart at elevene opplever disse arbeidsmåtene som motiverende og meningsfulle. Tydelig lærerstyring er en viktig forutsetning for dette, og dette er et så viktig punkt at vi vil komme tilbake til det flere ganger i denne boka. Læreren vurderer selv hvordan det er nyttig å ta de elevaktive arbeidsmåtene i bruk.

Med elevaktive arbeidsmåter er vi ute etter å skape meningsfulle sammenhenger å sette fagkunnskapen inn i. Det er denne tenkemåten vi finner interessant, og som vi tror oppleves engasjerende for mange elever. Meningsfulle sammenhenger kan vi ved enkle grep skape i klasserommet.

DEL II: ter å m s d i e b r a Elevaktive Kapittel 6 Litt praktisk informasjon I denne delen tar vi for oss en rekke elevaktive arbeidsmåter som gjør at elevene i større grad blir aktive deltagere heller enn passive mottagere i teoriundervisningen i realfag. Noe av poenget er nettopp at disse arbeidsmåtene kan brukes på ulikt faglig innhold, slik at eksemplene som vi presenterer,

rett og slett bare er eksempler på temaer som denne arbeids­måten kan brukes på. Derfor vil også mange av arbeids­måtene vi beskriver, antagelig de aller fleste, være like interessante for andre realfag som for kjemi og biologi.

Til de fleste arbeidsmåtene har vi laget fire eksempler, ett for hvert av fagene kjemi 1, kjemi 2, biologi 1 og biologi 2. I eksemplene er det tatt utgangspunkt i læreplanmål, og mange av eksemplene vil passe uavhengig av hvilken lærebok man bruker i faget. En del eksempler står i forkortet versjon i boka, og finnes i fullstendig versjon på bokas nettsted. Andre eksempler ligger kun på nettstedet, men er med i oversikten over eksempler du finner i beskrivelsen av hver arbeidsmåte. Nettadressen er www.engasjerenderealfag.cappelendamm.no. Eksemplene har samme nummer i bok og på nett.

Noen av eksemplene i vår forrige bok, Levende naturfag, var laget for biologi og kjemi. Det finnes en liste over disse eksemplene på nettstedet under overskriften «Elevaktive arbeidsmåter fra Levende naturfag».

Enkelte temaer er felles for kjemi og biologi, som for eksempel celleånding, enzymer og næringsstoffer, samtidig som læreplanen i de forskjellige fagene stiller ulike krav til hvordan temaene behandles. Når det gjelder våre eksempler, har vi derfor forholdt oss til læreplanen i det enkelte faget, slik at for eksempel Å lage «raske» plakater-eksemplet om enzymer (side 62) er laget for biologi 2 og ikke vil passe for kjemi 2 slik det nå står. Det kan imidlertid også være aktuelt å bruke den samme arbeidsmåten på dette temaet i kjemi 2, men da må læreren først justere detaljnivå og lignende, slik at eksemplet vil egne seg.

31

For at det skal være lett å orientere seg, har vi laget en oversikt over alle eksemplene i denne delen på side 115–117. Her er bokas eksempler sortert i forhold til lære­planmålene i de fire fagene. På denne måten blir det ikke nødvendig å lese gjennom hele Del II for å orientere seg først, men du kan gå rett til det du trenger mest akkurat nå.

Vi har laget ferdige arbeidsark til eksemplene der hvor dette trengs. Når du skal lage arbeidsark selv, vil dette ta noe tid. Samtidig er dette ting som du kan ta fram om og om igjen, i andre klasser eller andre skoleår. Det som foregår i klasse­rommet under disse arbeidsmåtene, vil være avhengig av elevenes egen aktivitet og vil derfor uansett føles friskt og nytt for dem. Som lærer vil du få mer erfaring for hver gang du bruker en arbeidsmåte, slik at du neste gang kan gi tydeligere instruksjoner eller styre elevene bedre underveis. Se på arbeidsmåtene som verktøy i din pedagogiske verktøykasse. Så tar du dem fram etter behov, og

32

DEL II : Elevaktive arbeidsmåter

har det etter hvert i fingrene hvordan du best skal bruke dem. Det kan være lurt å dele med kolleger i parallelle fag. Selv bruker du litt tid på å lage et arbeidsark til Å lage «raske» plakater, mens du bare overtar et som din kollega laget til Stasjons­undervisning. I en travel skolehverdag er det ikke tid til å lage nye ting hver uke, men lager man litt ett år og noe annet neste år, vil det fort bli en bra samling som man velger fra etter behov. For ikke å snakke om at du for hvert av kjemi- og biologifagene vil finne ferdig beskrevne eksempler i boka samt eventuelle arbeidsark på bokas nettsted, som du kan bruke direkte. Slik koster det lite å få erfaring i disse elevaktive arbeidsmåtene.

6.1 Oversikt over elevaktive arbeidsmåter Ved å ta i bruk elevaktive arbeidsmåter i teoriundervisningen i realfag kan det blant annet skapes økt motivasjon og interesse, bedre læring og utvikling av muntlige ferdigheter i fagene. En større variasjon i arbeidsmåtene vil rett og slett kunne gi elevene en bedre realfag-skole­hverdag.

Vi tar for oss følgende elevaktive arbeidsmåter her i Del II: Elevaktive arbeidsmåter

Side

Avsnitt 7.1: 1,2,3-quiz

35

Avsnitt 7.2: Å bygge store molekyler

38

Avsnitt 7.3: Elevaktive lærerforedrag

41

Avsnitt 7.4: Finn en guru

50

Avsnitt 7.5: Å ta utgangspunkt i en case

54

Avsnitt 7.6: Å lage «raske» plakater

62

Avsnitt 7.7: Å lage egne tankekart

65

Avsnitt 7.8: Stasjonsundervisning

68

Avsnitt 7.9: Formeldrill

72

Avsnitt 7.10: Forbudt!

76

Avsnitt 7.11: Fokuseringsaktiviteter

79

Avsnitt 7.12: Å demonstrere et teoretisk konsept

84

Avsnitt 7.13: To og to på tavla

87

Avsnitt 7.14: Å lage et «kunnskapens tre»

89

Avsnitt 7.15: Å fylle ut ferdige notatark

93

Avsnitt 7.16: Å vurdere andres presentasjoner

95

Avsnitt 7.17: Elevaktive regneoppgaver

98

Avsnitt 7.18: Level up!

102

Avsnitt 7.19: Å legge et puslespill

105

Avsnitt 7.20: Bingo

108

Avsnitt 7.21: Memory

112

Kapittel 6 Litt praktisk informasjon

Vi liker å bruke navnene på disse arbeidsmåtene – både når vi snakker med elevene om arbeidsmåter, og også på arbeidsarkene som elevene får. Navnene fungerer som stikkord, som er beskrivende for arbeidsmåten, og som kanskje også gir assosiasjoner til tidligere erfaringer med dem. Når elevene blir kjent med disse navnene, husker de raskt hva det dreier seg om, og vi trenger ikke å bruke så mange ord på å forklare: «Husker dere gjetteleken Level up! som vi gjorde en gang før jul?» «I løpet av dette foredraget skal vi gjøre et par Mini-utvekslinger, slik som vi gjorde på forrige tema.»

6.2 Tips til læreren De elevaktive arbeidsmåtene trenger ikke å være tidkrevende, men det kreves at læreren vet hva han eller hun vil med aktiviteten, og er tydelig leder for det som foregår. Vær tydelig på regler og avtaler, og bruk korte og enkle instruksjoner underveis.

For å få en fin flyt i det hele er det viktig at læreren gir all nødvendig informasjon i forkant. Dersom det blir mange avbrytelser à la «Det er sant, jeg glemte å si at …», blir det fort rotete. Derfor kan det være lurt å lage seg en «huskeliste» til de mer kompliserte læringsaktivitetene eller gjettelekene, slik som vi for ­eksempel har foreslått på side 54, hvor stikkord om de viktigste tingene står.

Denne har læreren liggende i en perm eller en fil, og tar den med når det skal være en ny runde med for eksempel Finn en guru eller Å lage «raske» plakater.

Fordelen er da at læreren ikke må bruke mye tid på å tenke gjennom det praktiske på forhånd, selv om det er en stund siden sist man brukte denne arbeidsmåten.

Samtidig skal man ikke være redd for å gripe inn underveis, hvis det trengs. Læreren må insistere på hvordan ting skal foregå. Noen ganger vil elevene trenge en påminnelse om hvordan ting skal gjøres, og da er det bedre å bryte av for en kort instruksjon enn å la aktiviteten skli ut og bli mindre nyttig. Pass på tidsbruk, og insister på effektivitet – da kan både lærere og elever bli overrasket over hva elevene får til på kort tid!

Noen av de elevaktive arbeidsmåtene kan fungere som en «gulrot» – «hvis vi arbeider raskt og målrettet med dette i dag, tar vi oss tid til en runde med To og to på tavla på dette temaet neste gang».

Begynn med de elevaktive arbeidsmåtene i ditt eget tempo. Dersom du synes det tar litt tid å forberede noe den første gangen, så husk at dette vil endre seg etter hvert som du gjør noen erfaringer og blir kjent med disse arbeidsmåtene.

33

34

DEL II : Elevaktive arbeidsmåter

6.3 Tiden det tar Elevaktive arbeidsmåter er ikke nødvendigvis noe ekstra som man skal lage plass til i undervisningen. Ofte er det snakk om andre måter å arbeide med oppgaver på, som da bare kommer istedenfor den mer tradisjonelle framgangsmåten.

Det er også slik at de elevaktive arbeidsmåtene gjerne foregår under litt tidspress, slik at arbeidseffektiviteten ofte blir høy. Dette er noe som inngår i våre beskrivelser av de enkelte arbeidsmåtene. Imidlertid kommer ikke denne effektiviteten av seg selv, men er noe som læreren må insistere på. Tidsforbruket som vi har anslått i beskrivelsen av de forskjellige arbeidsmåtene, er ofte avhengig av at vi driver elevene framover. Flere av de elevaktive arbeidsmåtene kan lett skli ut og ta dobbelt så lang tid, og dermed ta for mye plass fra annet læringsarbeid.

Dette er verken ønskelig eller nødvendig. Vær tydelig på dette når elevene for eksempel skal bygge de store molekylene i avsnitt 7.2: «Husk at dere har liten tid på dere, her er det bare å sette i gang» og «Nå har dere fem minutter igjen». Dette vil skape inn en litt annerledes situasjon enn vanlig, og det viser seg bestandig at elevene har flere gir som de kan velge å koble inn. Her er det mye å hente, både når det gjelder arbeidseffektivitet og når det gjelder elevenes etterfølgende stolthet over hva de klarte å få til på så kort tid.

Med ferdige arbeisark kopiert opp før timen, kan du enkelt skape variasjon i undervisningen.

Elevaktive arbeidsmåter vil komme inn av og til, og ikke være noe som man ­arbeider med hele tiden. Det er ikke noe mål å bruke dette så og så ofte. Her må læreren selv vurdere både hva som er nyttig, og hva han eller hun føler seg komfortabel med av arbeidsmåter.

Første gang man som lærer tar i bruk en ny arbeidsmetode, tar det selvfølgelig noe ekstra tid, slik som det er med alt som er nytt. Dette gjelder både lærer og elever. Elevene må venne seg både til nye måter å arbeide på og kanskje også en litt annerledes lærerrolle, men slikt pleier å gå raskt. De elevaktive arbeidsmåtene kan jo også virke som en vitamininnsprøytning i form av avveksling og anner­ ledes utfordringer, noe som kan skape mer energi og pågangsmot i annet arbeid.

En forskjell fra mer tradisjonell undervisning er at man ikke nødvendigvis kan ta ting på sparket. Ofte er det snakk om å ha arbeidsark ferdig kopiert på forhånd, eller å ha med seg noe til timen. Det kan være lurt å gjøre slike forberedelser litt i forkant, for å unngå stress når kopimaskinen plutselig streiker eller det som man trenger, ikke ligger på den vanlige plassen.

Kapittel 7 Elevaktive arbeidsmåter

Kapittel 7 Elevaktive arbeidsmåter I dette kapitlet vil vi presentere en rekke elevaktive arbeidsmåter som kan brukes i undervisningen. Alle eksemplene finnes også på nettstedet til boka. Der ligger også eksempler vi kun har med utdrag av i boka, i komplett versjon.

7.1 1,2,3-quiz På slutten av et tema kan det være aktuelt å repetere viktig lærestoff. Istedenfor å fortelle klassen at i morgen skal de arbeide med repetisjonsspørsmålene bakerst i kapitlet, forsøk en ny vri: «I morgen skal vi ha en quiz – og det er lurt å være litt forberedt!» Du vil sannsynligvis merke en helt annen stemning hos elevene, og kan komme til å møte elever neste dag som er godt forberedt til dagens lille konkurranse.

Elever demonstrerer svarsignaler i 1,2,3-quiz.

35

36

DEL II : Elevaktive arbeidsmåter

Praktisk gjennomføring av 1,2,3-quiz Utstyr Tidsforbruk Forberedelser Passer for Eksempel

PC, projektor og quiz-fil 25 minutter Eventuelt lage en quiz, eller bruke om igjen fra i fjor Alle temaer Kjemi 1 under Syrer og baser – om syrer og baser (eksempel 1 a) Kjemi 2 under Organisk kjemi – om karbohydrater (eksempel 1 b) Biologi 1 under Cellebiologi – om celler (eksempel 1 c) Biologi 2 under Energiomsetning – om energiomsetning (eksempel 1 d kun på nettstedet)

I denne quiz-varianten får elevene røre litt på seg, og det setter de gjerne pris på.

Læreren ber alle elevene sette seg på pultene sine, med oppmerksomheten rettet framover. Nå kan quizen begynne, og reglene er som følger:

Regler for 1,2,3-quiz • Til hvert spørsmål skal elevene vise sine svarsignaler samtidig og slik at dette er synlig for alle.

Det må være tydelig forskjell på signalene: Svaralternativ 1 vises ved å rekke høyre hånd høyt opp Svaralternativ 2 vises ved å rekke begge hender høyt opp Svaralternativ 3 vises ved opp ved å løfte opp to knyttede never på hver side av – og i høyde med – hodet • Ved feil svar er man ute av leken, og eleven setter seg ned ved pulten sin. Imidlertid kan man fortsette å gi sine svarsignaler, og dersom man svarer riktig, kan man sette seg opp på pulten igjen, og være med som de andre • Siste elev som blir sittende igjen på pulten, kåres til dagens quiz-vinner

Et utsagn med tre ulike svaralternativer vises med projektor. Svaralternativene er nummerert med tallene 1, 2 og 3. Læreren leser dette høyt, og venter noen sekunder før han eller hun teller rolig til avtalt signal (for eksempel «Vis signal nå!»), hvor alle elevene må vise sine svarsignaler samtidig. De som svarer feil, går ut og må sette seg ned ved pulten sin. For å holde deres oppmerksomhet på quizen kan læreren gi dem en ny mulighet: Går man ut, setter man seg ned ved pulten, men kan fortsette å svare ved å gi signaler som før. Svarer man riktig, er man med igjen, og kan sette seg opp på pulten igjen. Da er eleven med på lik linje med de andre igjen. Det kan nok være lurt å droppe denne muligheten når det er to–tre spørsmål igjen, slik at det ikke er nok med bare flaks for å komme helt til mål.

Vår erfaring er at elevene som går ut underveis i quizen, likevel følger med på resten av gjetteleken, slik at uro og lignende ikke har vært noe problem. Likevel er det lett å forestille seg at det å stadig ryke ut på et av de første spørsmålene kan være demotiverende, og derfor kan det å ha muligheten til å komme inn igjen virke engasjerende. Imidlertid kan 1,2,3-quiz også kjøres som ren konkurranse.

Kapittel 7 Elevaktive arbeidsmåter

37

Eksempler på 1,2,3-quiz Eksemplene inneholder utsagn med tilhørende svaralternativer, som læreren leser opp. Her viser vi kun to utsagn fra hvert eksempel. eksempel

1,2,3-quiz 1 a. Kjemi 1 om syrer og baser • Generelt kan vi si følgende om sure løsninger: 1. De inneholder like mange H3O+-ioner som OH--ioner 2. De har overskudd av H3O+-ioner 3. De har overskudd av OH--ioner

•

Vi har en sterk base dersom basekonstanten Kb er 1. > 10-8 mol/L 2. > 10-4 mol/L 3. så høy at den regnes for å være tilnærmet uendelig

eksempel

1,2,3-quiz 1 b. Kjemi 2 om karbohydrater •

C5H10O5 kan være 1. glukose 2. ribose 3. sukrose

• Disakkaridet maltose er dannet ved ________ reak­sjon mellom to glukosemolekyler 1. hydrolyse 2 addisjons 3. kondensasjons

eksempel

1,2,3-quiz 1 c. Biologi 1 om celler • Bakterier er prokaryote celler, noe som innebærer at de 1. ikke har cellekjerne 2. mangler cellevegg 3. består av mange celler

• I meiosen, dvs. kjønnscelledelingen, får datter­cellene 1. fordoblet sitt antall av kromosomer 2. samme antall kromosomer som morcellen 3. halvert sitt antall av kromosomer

38

DEL II : Elevaktive arbeidsmåter

Alternativ gjennomføring av 1,2,3-quiz 1,2,3-quiz kan også kjøres som en ren konkurranse. Når elever svarer feil og går ut, har de da ikke muligheten til å komme inn i konkurransen igjen. Da kommer man ikke langt med bare tippeflaks, så det vil gjerne være de elevene som har den beste forståelsen og/eller er best forberedt, som blir igjen til slutt. Læreren er allmektig dommer, men elevene som går ut, vil ofte følge de gjenværende med argusøyne og si fra hvis enkeltelever for eksempel prøver å justere svarsignalet sitt etter andre. Vår egen erfaring er at elevene som går tidlig ut, gjerne følger med på at det hele går riktig for seg, og at ingen elever jukser. Kanskje er det noe med den litt spesielle «nå er det konkurranse»-stemningen som gjør at ingen melder seg ut av det som foregår, selv om de altså er utslått av selve quizen.

Noen klasser har ønsket seg flere svaralternativer enn tre, og læreren kan for eksempel velge å utvide til fem muligheter. Læreren kan bestemme flere svarsignaler. Alternativt kan man la klassen selv bestemme hvordan disse signalene skal være, siden de da kanskje får et større eierforhold til det hele. Da bør det imidlertid være snakk om en moden klasse, som kan bestemme dette raskt og enkelt.

Tips for laging av egne quizer I 1,2,3-quiz er det slik at elevene går ut av konkurransen etter hvert som de svarer feil på et spørsmål. Når læreren skal lage nye quizer, kan det derfor være lurt å gjøre det slik at de første spørsmålene er ganske enkle, og at det er flere vanskeligere spørsmål etter hvert. Da får alle følelsen av å ha «vært med», og samtidig blir det en del frafall underveis – og kanskje bare én vinner til slutt.

Vanskelighetsgrad kan læreren vurdere og erfare i forhold til sine egne klasser.

7.2 Å bygge store molekyler Kanskje får elevene hyggelige assosiasjoner til barndommens legobygging når de kaster seg over molekylbyggesettene. Det er i hvert fall et faktum at mange synes at dette er gøy. Å pusle sammen de riktige atomene kan gi aha-opplevelser under­veis, og føre til ny forståelse for molekylenes struktur.

Ofte er ikke mole­kylene større enn at to elever deler på ett byggesett, men det kan også være nyttig å bruke flere byggesett sammen, slik at man kan bygge store molekyler som karbohydrater, proteiner og lipider. Mange elever synes det er fascinerende å lage molekyler som er så store at de brer seg over hele pulten.