Den humanistiska och vetenskapigt forskningsinriktade metoden som grund för f r ett UppTek i grundskolan

Transkript

1 Den humanistiska och vetenskapigt forskningsinriktade metoden som grund för f r ett tillvalsämne, skolämnet UppTek i grundskolan 1

2 Roligt betyder 1. [något] som man skrattar åt, skojig, lustig 2. trevlig ROLIGT eller INTRESSANT? Noun S: (n) fun, merriment, playfulness (activities that are enjoyable or amusing) "I do it for the fun of it"; "he is fun to have around" S: (n) fun, play, sport (verbal wit or mockery (often at another's expense but not to be taken seriously)) "he became a figure of fun"; "he said it in sport" S: (n) fun (violent and excited activity) "she asked for money and then the fun began"; "they began to fight like fun" S: (n) playfulness, fun (a disposition to find (or make) causes for amusement) "her playfulness surprised me"; "he was fun to be with" 2

3 PROVOCERANDE FAKTA 1. Vem behöver fysik? 2. Hur ofta använder du det som har lärt dig under fysiktimmarna i vardagen? 3. Varför laborerar du i fysik? 4. Vad lärde du dig efter din sista laboration i fysik? 1. 90% - lärare i fysik 87% - fysiker ca 13% - ingenjör 2. 12% - ganska ofta 3. 82% - det är roligt ca 3% - att man lär sig bättre 4. 11% kom ihåg laborationens innehåll N = 516 3

4 OCH LITE TILL 1. Kan man använda kunskap i fysik inom biologi? 2. Kan man använda kunskap i biologi inom kemi? 3. Kan man använda kunskap i fysik inom kemi? 4. Kan man använda kunskap i kemi inom biologi? 5. Kan man använda kunskap i biologi inom fysik? 1. 82% - nej, de är olika ämnen 2. 90% - nej, de är olika ämnen 3. 90% - ja, de är ju samma ämne 4. 72% - ja 5. 30% - ja N = 516 4

5 VAD ÄR R SCIENCE? Science (Vetenskap) är en intellektuell verksamhet som bedrivs och är utformad för att upptäcka fakta om den materiella världen och att upptäcka på vilket sätt denna fakta kan organiseras i meningsfulla mönster för att formulera lagar och principer. 5

6 VARFÖR R SKALL SCIENCE UNDERVISAS? Ett nyfött barn är en forskare (det skapar en uppfattning om världen via sina sinnen som synen, smaken, doften, känsel och ljud). Människan är nyfiken (hur saker och ting fungerar). Vår moderna värld kräver kunskap om naturen. Det fattas kopplingar mellan skolämnena fysik, kemi, biologi, geografi och astronomi. Dessutom talar ingen om teknik. Hos elever (och vuxna) finns det många missuppfattningar av vetenskaplig fakta. Den sociala aspekten. 6

7 VARFÖR R SKALL DEN VETENSKAPLIGA METODEN UNDERVISAS? Huvud iden med naturvetenskaper är att skapa en fungerande vetenskapig bild över naturen och Fysiken har en viktigt roll i denna processen. Den vetenskapliga bilden över naturen grundar sig på kunskaper från olika vetenskapliga områden. Det är därför alla vetenskapiga områden är koppade. Det är inte en ny idé att koppla skolämnena som Fysik, Kemi, Biologi, Geografi och Astronomi. Alla naturvetenskapliga ämnen använder samma metod för att få kunskap om olika forsknings objekt. Denna metod kallas för den vetenskapliga metoden. 7

8 DEN HUMANISTISKA och VETENSKAPLIGT FORSKNINGSINRIKTADE METODEN Humanistisk: - historisk aspekt; - mänsklig aspekt; - samarbete. Forsknings inriktad: - alltid ett mål; - kognitiv aspekt (varför och hur); - den vetenskapliga metoden. 8

9 ANALYS AV UNDERVISNINGSMODELLER I VÅRA SKOLOR I vår grundskolas fysik undervisning och undervisningen av andra naturvetenskapliga skolämnen undervisas generellt enligt en modell som är en blandning mellan den strukturalistiska och den pragmatiska modellerna. Jag kallar denna modell för den traditionella cykliska modellen (TCM). Enligt denna modell bjuder läraren elever att delta i föreläsningen som innehåller oftast strukturerad fakta (ibland med exempel ur andra naturvetenskapliga områden), ställer frågor till elever och försöker få önskade svar och sedan bjuder på frontala laborationer som har planerats i förväg, d v s innehåller färdiga beskrivningar av uppgiften och metoden i experimentet. Då en cykel är slutförd börjar lärare med ett nytt tema, en ny cykel. 9

10 Jämförelse av TCM och modellen som grundar sig påp HVFM För att jämföra olika didaktiska system användes KI, % (knowledge increase) som indikator och beräknas enligt följande formel: KI,% = FT,% - PT,% Varje test innehöll frågor som grupperades på 3 olika nivåer: Nivå 1: testar elevernas förmåga att känna igen och reproducera informationen av det inlärda stoffet. Nivå 2: testar elevernas förmåga att använda deras kunskaper i en känd, en bekant situation. Nivå 3: testar elevernas förmåga att använda deras kunskaper i en okänd, en obekant situation. KI fall. Lösningar på att undvika KI-fallet är #1 öka innehållets svårighet, #2 öka antalet multidisciplinära relationer. 10

11 Jämförelse av TCM och modellen som grundar sig påp HVFM TCM Karakteristiker HVFM (HSIO method) Behaviorism Teoretiska grunder GUKO, Konstruktivism Passiv Minskat ansvar gentemot egna studier Följer instruktioner Mest ensidiga Passiv Passiv Orienterad mot resultat Mentor Mellan 30-40% Låg Elevernas deltagandet Elevernas ansvar Elevernas riktning Multidisciplinära relationer Elevernas relation till laborationer Elevernas och lärarens l relation till teknologi Läroplanens innehåll Lärarens roll Kunskapsökning kning (KI) Elevernas intresse Aktiv under lektionens gång Ökad ansvar gentemot egna studier Kreativ problemlösare Mångsidiga Aktiv Kräver aktivt användning Process orienterad Samarbete KI - fall Ökar mot Högt 11

12 DEN VETENSKAPLIGA METODEN SLUTSATSER I FORM AV LAGAR VETENSKAPLIGT EXPERIMENT HYPOTES VETENSKAPLIG OBSERVATION + KUNSKAP 12

13 DIDAKTISKA GRUNDER FÖR F SCIENCE (UPPTEK) Kognitiv utveckling av Jean Piaget ( ). Barnets inlärning genom forskning är en komplicerad process, men innehåller i sig den s.k vetenskapliga metoden (T. Jarvis och L. Woods 2002). Gradvisa Utformningen av Kognitiva Operationer (G. Karu och I. Stål 1992). Vetenskaplig forskning har alltid ett mål! 13

14 LÄROPLANENS GRUNDER UppTek är multidisciplinär. Huvudmålet är att utveckla självständig läs och skrivkunnighet i vetenskap. Vetenskaplig läs och skrivkunnighet (VLS) innebär att en elev kan fråga, finna, eller bestämma svar på frågor som härstammar från nyfikenhet och vardagliga erfarenheter. Det betyder att eleven har förmågan att beskriva, förklara och förutse naturliga fenomen. VLS innebär att kunna läsa och förstå vetenskapliga artiklar i populär press och kunna bedöma giltigheten av dragna slutsatser. Elever bör kunna uttrycka sina åsikter, lösa problem och göra beslut som grundar sig på bevis. 14

15 LÄROPLANENS GRUNDER (fortsättning) ttning) Vetenskap är en utmaning, som försöker förse en förklaring av fenomen som sker i naturen. Denna utmaning kan indelas i två huvudkomponenter: vetenskaplig insikt och vetenskaplig kunskap. Vetenskaplig insikt bygger sig på proceduren att skapa vetenskaplig kunskap och är kognitiv, manipulerande och forskande process. Vetenskaplig kunskap representerar lagar, principer, teorier, begrepp och information som det vetenskapliga samhället erkänner mest riktig och användbar. 15

16 LÄROPLANENS GRUNDER (fortsättning) ttning) UppTek understryker experimentets roll i bevisföring av lagar, principer och teorier. Vetenskaplig kunskap är ett kulturarv som har formats av olika civilisationer under olika epoker, alltså är UppTek mångkulturell. 16

17 LÄROPLANENS STRUKTUR Läroplanen är som ett pussel. Innehåll för 1 eller 2 år. Obligatorisk del Hur fungerar vetenskap? Varje pusselbit betraktas som ett självständigt område. Man bygger upp sin individuella läroplan (sitt pussel) för att aktivera sina elevers inlärda kunskaper i naturvetenskap. 17

18 RESULTAT AV UPPTEK Students attitude toward lab-works in Physics 120% 100% 80% 60% 40% 20% Students attitude toward Physics lessons Physics is my favorite subject Physics is an difficult subject Content of Physics lessons are interesting 100% 80% 60% 40% 20% 0% (after) girls girls (after) Usage of knowledge in Physics Lab-works in Physics are difficult Lab-works in Physics are boring It is good to have clear lab-works instructions Lab-works in Physics are interesting 0% (after) girls girls (after) I am waiting for Physics lessons 100% 80% 60% I use knowledge in Physics into Chemistry I use knowledge in Physics into Biology 40% 20% 0% (after) girls girls (after) During Physics lessons I learn how to discuss different subjects I remember the content of last lab-work in Physics 18

19 RESULTAT AV UPPTEK Students' attitude toward "Discovery and Technology" 120,0 % Students' attitude toward experiment 100,0 % 95,0 % 90,0 % 85,0 % 80,0 % 75,0 % 70,0 % girls 100,0 % 80,0 % 60,0 % 40,0 % 20,0 % girls I am waiting for "Science" lessons It is a good an working atmosphere during "Science" lessons During Science" lessons I learn how to discuss different subjects 0,0 % I like to plan experiment in "Science" Lab-works in "Science" are interesting I recognize peoples misunderstandings of "Science" Students' attitude toward "Discovery and Technology" 120,0 % 100,0 % 80,0 % 60,0 % 40,0 % 20,0 % 0,0 % girls I am satisfied with my choise of "Science" I like to cooperate within the group during "Science" lessons I am afraid to do mistakes 19

20 RESULTAT AV UPPTEK Students attitude toward homework and technology Usage of Physics during social occasions 100% 80% 60% 40% 20% It is good to have a notes in Physics notebook I need to read much before the Physics tests I like technology 100% 80% 60% 40% 20% I like to cooperate within the group during Physics lessons I like to watch movies about Physics I like to discuss about Physics with my friends 0% (after) girls girls (after) I like my homework in Physics 0% (after) girls girls (after) I recognize peoples misunderstandings of Physics Skolämne Vitsord före undervisning Vitsord efter undervisning Pojkar Flickor Pojkar Flickor Fysik 6,3 7,5 8,7 8,5 Kemi 7,2 7,0 8,5 8,4 Biologi 7,5 7,7 8,2 8,4 20

21 ELEVER MED HÖGT H INTRESSE FÖR F NATURVETENSKAPER En del (5%) av elever uppnådde relativt snabbt KI-fall. The average grade in compulsory subjects The average grade 9,5 9 8,5 8 7,5 7 SCI BOYS SCI GIRLS SCI BOYS (after) SCI GIRLS (after) School mark in Physics School mark in Chemistry School mark in Biology 21

22 VAD GÖR G R VI IDAG? Vi bygger upp en undervisningsprocess av de naturvetenskapliga ämnen baserat på HVFM; Vi skapar ämnesrelationer mellan de naturvetenskapliga ämnen, matematik och datateknik; UppTek som tillval börjar åk 8 (ca. 40% av elever i åk 7 väljer UppTek ). 22

23 TACK!