Världsbilder, elever och naturvetenskap Lena Hansson, NRCF & Högskolan H

Transkript

1 Världsbilder, elever och naturvetenskap Lena Hansson, NRCF & Högskolan H Kristianstad 12 april 2011, Halmstad Vad kommer det att handla om? Vad är världsbild? Elevers världsbild? Världsbild och naturvetenskap? Vilka sorters världsbilder förknippar elever med naturvetenskapen? Betydelse och konsekvenser för naturvetenskaplig undervisning? Vad är r världsbild? v Världsbild handlar om våra grundläggande tankar om hur världen är beskaffad. De här grundläggande förställningarna kan beskrivas av en uppsättning grundantaganden. Utifrån våra världsbilder försöker vi förstå nya fenomen som vi möter, t.ex. i den naturvetenskapliga undervisningen. En materiell värld existerar Naturen är obegriplig Det finns mönster/ordning i naturen Det finns en gud Naturen är överordnad människan Allting som finns har en mening Inget utöver den materiella världen existerar Allting som finns har en naturvetenskaplig förklaring Ett världsbildsperspektiv v kan ge nya infallsvinklar på: p många elevers svårigheter att förstå den naturvetenskapliga undervisningen elevers intresse/brist på intresse för naturvetenskap Fattar ingenting Naturvetenskap är inget för mig Vad vet vi om elever, världsbild v och naturvetenskap? Människors världsbilder grundas inte bara i naturvetenskapens sätt att se på världen, utan också i personliga erfarenheter och i t.ex. religiösa och/eller filosofiska tankesystem (Cobern, 1991; Cobern, 1996; Helve, 1991) Många använder sig inte primärt av ett naturvetenskapligt beskrivningssätt när de t.ex. beskriver naturen (Cobern, 2000)

2 NOA Elever ger också uttryck för att de får liten/ingen hjälp att få ihop olika bidrag till sin världsbild När vi har haft religion så har man läst religionen och bara accepterat det där. Har man haft fysik så har man läst fysiken och haft det där. Så man tar det i huvudet själv sen Varför är r världsbilder/ v grundantaganden viktiga för r naturvetenskaplig undervisning? För att förstå naturvetenskapliga modeller Grundantaganden är en del av naturvetenskapens natur/karaktär (NOS) Elevers identitet i relation till naturvetenskapen Hansson & Redfors (2006) Naturvetenskap och världsbild Också alla kunskapssystem bygger på grundantaganden som inte kan bevisas inom systemet självt (Trusted, 1991; Cobern, 1991, 1996). Detta gäller också naturvetenskapen. Vilka grundantaganden som naturvetenskapen bygger på och vilken typ av input vad gäller världsbild som naturvetenskapen har kan diskuteras (se t.ex. Science & Education, 2009, 18(6-7)). Vilka antaganden är r egentligen nödvändiga för f r naturvetenskapen? Fundera lite själva! 1. Det finns mönster/ordning i universum 2. Allting har eller kommer att få en naturvetenskaplig förklaring 3. De fysikaliska lagarna som gäller här gäller också på alla andra platser i universum 4. En gud eller högre makt existerar 5. De fysikaliska lagarna har alltid gällt, dvs gällde också långt tillbaka i universums historia 6. Alla platser och händelser i universum är unika och därför inte möjliga att beskriva med samma modeller 7. Det finns saker som aldrig kommer att kunna beskrivas naturvetenskapligt 8. En gud har skapat universum 9. Universum är obegripligt för människan Vad är sådant som naturvetenskapen stödjer/bygger på/utgår från? Vad motsägs av naturvetenskapen? Vad varken stöds eller motsägs? Dessa och fler ex finn is: Hansson, L. & Redfors, A. (2007). Upper secondary students in group discussions about physics and our presuppositions of the world. Science & Education, 16, Grundantaganden som naturvetenskapen bygger på och som de flesta naturvetare håller med om, utgår från och tar för givna i sin forskning. Det finns en materiell värld Finns mönster/ordning i universum Vi människor kan få åtminstone viss kunskap om dessa De modeller som gäller här på jorden gäller över rum och tid, d.v.s. på andra platser i universum och tidigare i universums historia. Se vidare Cobern (1991) och Poole (1998).

3 Elever och naturvetenskapens grundantaganden? Finns mycket lite forskning på elevers förståelse och kännedom om de grundantaganden (ordning, likformighet och beskrivbarhet) som naturvetenskapen bygger på. Cobern (2000) har visat att många elever inte ser naturen som ordnad. Världsbild och elevers möjlighet m att förstf rstå naturvetenskapliga modeller och resonemang - Naturvetenskapen bygger på grundantaganden (som t.ex. världen är ordnad/regelbunden, beskrivbar, likformig över tid och rum) - Det är dock vanligt att elever inte själva delar ett sådant synsätt - De känner ofta inte heller till att naturvetenskapen bygger på sådana synsätt - Dessa grundantaganden diskuteras vanligen heller inte explicit i undervisningen, utan tas för givna och används implicit av läraren. Elever och naturvetenskapens grundantaganden Elever vet inte nödvändigtvis vilka grundantaganden som naturvetenskapen bygger på. Elever delar nödvändigtvis inte själva naturvetenskapens grundantaganden. Fattar ingenting Att inte känna till vilka grundantaganden som tas för givna och som naturvetenskapen bygger på gör det troligen svårt för elever att på ett meningsfullt sätt förstå de naturvetenskapliga modeller som undervisas i skolan. Vad kan vi göra g åt t detta? I förskola och grundskolans tidigare år: Barnen/eleverna kan få erfarenhet av naturen som ordnad och likformig i aktiviteter där de uppmanas att ibland upprepa undersökningar eller observationer (på samma och på olika platser) vilket ger dem möjlighet att se att: när en vetenskapliga undersökning upprepas kan vi förvänta oss att få ett liknande resultat naturvetenskapliga undersökningar ger i allmänhet samma resultat på olika platser Se vidare i AAAS (1993). Benchmarks for science literacy Vad kan vi göra g åt t detta? I grundskolans senare år, gymnasium & högskola: Diskutera naturvetenskapens natur explicit och låt detta innefatta ett samtal om vilka grundantaganden som naturvetenskapen bygger på och vilka som däremot inte är nödvändiga för naturvetenskapen. Varför är r världsbild/ v grundantaganden viktiga för f nv- undervisning? För att förstå naturvetenskapliga modeller Grundantaganden är en del av naturvetenskapens natur/karaktär (NOS) Elevers identitet i relation till naturvetenskapen

4 Världsbild och naturvetenskapens karaktär Naturvetenskapens natur/karaktär (NOS) ses av många som centralt för den naturvetenskapliga undervisningen. Världsbild och grundantaganden hör till detta. En del av detta har med naturvetenskapens gränser att göra t.ex. till religion. Det är vanligt att elever förknippar scientism (Poole, 1998) och ateism med naturvetenskapen Tabell. Elever (N=48) som menar att naturvetenskapen stödjer, motsäger, eller varken stödjer eller motsäger de olika påståendena (%) (Lindahl & Hansson, 2009) Påståenden Naturvetenskapen Inget svar Stödjer Motsäger Varken eller En gud eller högre makt har skapat universum Allting har eller kommer att få en naturvetenskaplig förklaring Bara naturvetenskapen kan berätta för oss vad som verkligen är sant om världen Människan är bara atomer och kemiska processer 0% 85% 11% 4% 70% 4% 19% 7% 70% 2% 21% 7% 81% 4% 9% 6% Olika människor också olika naturvetare och vetenskapsfilosofer har olika synsätt vad gäller scientism och ateism i relation till naturvetenskapen. Scientism och ateism kan kombineras med naturvetenskapen, men detta gäller också många religiösa världsbilder mer än en världsbild är kompatibel med naturvetenskapen (Cobern, 2000). En diskussion om vilken typ av grundantaganden som naturvetenskapen bygger på och vilka som inte är nödvändiga för naturvetenskapen men möjliga att kombinera med denna kan vara en utgångspunkt för samtal kring naturvetenskapens gränser och naturvetenskapens förhållande till t.ex. religiösa synsätt. När r i undervisningen är r det lämpligt l att ta upp relationen mellan naturvetenskap och religion? När någon elev tar upp det När man tar upp ett specifikt ämnesområde, t.ex. kosmologi, evolution,. I samband med att man diskuterar naturvetenskapens natur/karaktär (Reiss, 1992) Aktivitet: Kortsortering naturvetenskapen och grundantaganden Jag har designat och testat en aktivitet i vilken elever diskuterar vilka synsätt som verkligen är nödvändiga för naturvetenskapen (Hansson & Redfors, 2007). Aktiviteten har testats på högstadiet och i gymnasiet Påståenden till aktiviteten Eleverna diskuterar i små grupper ett antal påståenden. Bland dessa finns det: Påståenden som utgör nödvändiga antaganden för naturvetenskapen T.ex. Det finns mönster i naturen som helt eller delvis kan upptäckas och förstås av människan, Naturvetenskapliga teorier som gäller här gäller också på alla andra ställen i universum. Religiösa antaganden T.ex. En gud eller högre makt har skapat universum, Människan har en själ. Scientistiska antaganden T.ex. Allting har eller kommer att få en naturvetenskaplig förklaring, Bara naturvetenskapen kan säga vad som verkligen är sant om världen.

5 Elevgrupperna sorterar korten under olika rubriker Naturvetenskapen stödjer detta Naturvetenskapen motsäger detta Naturvetenskapen varken stödjer eller motsäger detta Varför är r världsbilder/ v grundantaganden viktiga för f r naturvetenskaplig undervisning? För att förstå naturvetenskapliga modeller Grundantaganden är en del av naturvetenskapens natur/karaktär (NOS) Syftet var att engagera eleverna i en diskussion om vilka grundantaganden som är nödvändiga för naturvetenskapen och vilka som inte är det. Elevers identitet i relation till naturvetenskapen Världsbild, identitet och naturvetenskap Ungdomars bild av naturvetenskapen tudelad bidragit med mycket positivt, men många vänder sig ändå bort från naturvetenskapliga utbildningar och yrken (Schreiner, 2006). Naturvetenskap känns för många främmande och konstigt naturvetenskapens sätt att beskriva världen överensstämmer inte med ens eget sätt att tänka och uppleva sin omvärld. Avförtrollning av världen förnuftet och vetenskapen har fått allt större betydelse för förståelsen av livet och världen (Weber 1977) Avförtrollning av avförtrollningen - Vi tror inte längre lika starkt på avförtrollningens möjligheter / /. Själva avförtrollningen håller på att avförtrollas (Dahlin, 2004) KAROLINA Det finns säkert människor som finner mening i det, i det här sättet att tänka och resonera och det hänger ihop med naturvetenskapen, men jag tycker inte det ger någonting för mig utan jag har valt ett annat sätt att tänka och resonera som passar bättre in i SOämnena Lära naturvetenskap handlar inte bara om att förstå naturvetenskapliga modeller och resonemang, utan också om elevers identitet i relation till naturvetenskapen (Lemke, 2001; Brickhouse, 2001). Val av utbildning val av identitet (Schreiner, 2006). Världsbild är en viktig del av identitet. Det är inte säkert att elever själva delar de världsbilder/ grundantaganden som de förknippar med naturvetenskapen (Hansson & Redfors, 2006, 2007, Hansson & Lindahl, 2010).

6 Det är vanligt att elever förknippar naturvetenskapen med påstående som - Det finns ingen Gud eller högre makt - Allting har eller kommer att få en naturvetenskaplig förklaring - Bara naturvetenskapen kan berätta för oss vad som verkligen är sant om världen - Människan är bara atomer och kemiska processer men att många av eleverna inte håller med om dessa påståendena själva. Se vidare: Hansson (2007) & Ateism & Scientism En gud eller högre makt har skapat universum Egen syn: Ja: 26%, Nej: 72% Naturvetenskapens syn: Stödjer: 6%, Motsäger: 85%, Varken eller: 11% Allting har eller kommer att få en naturvetenskaplig förklaring Egen syn: Ja: 23%, Nej: 77% Naturvetenskapens syn: Stödjer: 70%, Motsäger: 4%, Varken eller: 19% Bara naturvetenskapen kan berätta för oss vad som verkligen är sant om världen Egen syn: Ja: 28%, Nej: 68% Naturvetenskapens syn: Stödjer: 70%, Motsäger: 2%, Varken eller: 21% Människan är bara atomer och kemiska processer Egen syn: Ja: 30%, Nej: 66% Naturvetenskapens syn: Stödjer: 81%, Motsäger: 4%, Varken eller: 9% Se och Lindahl & Hansson (2009) ERIK Fysiken är det minst själsliga som finns. Fysiken tror på fakta som den fått fram genom experiment. Det som inte kan förklaras eller bevisas förkastas t.ex. mirakel och under. Samma elev beskriver dock sin egen syn på samma sak så här: Ja. Jag tror på Gud och jag tror på både mirakel och under. Jag tror att de inträffar hela tiden omkring oss. Hansson & Redfors (2007) Världsbild och identitet Individers synsätt kan vara mer eller mindre i konflikt med deras syn på naturvetenskapen Antal konflikter 25 Om val av naturvetenskap är en identitetsfråga (Schreiner, 2006), kan det vara så att elever med världsbilder som skiljer sig mycket från de som dem förknippar med 10 naturvetenskapen, väljer bort naturvetenskap - exkludering av individer såväl som 0 5 Science av världsbilder Vi har sett en sådan tendens (Hansson & Lindahl, 2010): Other CAMILLA Camilla Hög förmåga för naturvetenskaplig studier när hon lämnade grundskolan (Lindahl, 2003) Intresset för naturvetenskap blev lågt under högstadiet Valde Es-programmet. Hennes synsätt vad gäller världsbildspåståendena står oftast i motsättning till det synsätt som hon förknippar med naturvetenskapen Hon är väldigt öppen för existensen av andra dimensioner av världen är den materiella. Håller med både om traditionellt religiösa påståenden och många av de nyandliga påståendena. Hon håller inte med om scientistiska påståenden. Hon menar däremot att naturvetenskapen stödjer scientism och motsäger religiösa synsätt.

7 Camilla: Intervjuare: Camilla: Intervjuare: Camilla: Intervjuare: Camilla: Jag förstår inte varför man försöker förstå något som jag aldrig tror man kommer att göra. Människan tror att hon kan mycket mer och är mycket mer än hon egentligen är Du tilltalas inte av naturvetenskapens bild av världen finns många saker man inte kommer åt mm Är detta ngt som påverkar ditt intresse? Ja delvis kanske, men jag tycker inte naturvetenskap är roligt och jag vet inte riktigt varför utan det är bara inte mitt ämne och sen att jag inte tror på allt som sägs spelar väl in Det känns inte lika angeläget? Nej Naturvetenskap meningsfullt? Naturvetenskap ett projekt dömt att misslyckas och ett projekt som förknippas med hybris? Finns elever med många konflikter som ändå finner nvstudier meningsfullt Finns det öppningar i det här? Kan skolans naturvetenskapliga undervisning bli meningsfull för elever som Camilla och Karolina? T.ex. Olivia visar oss att det inte bara handlar om antalet konflikter utan också om hur man hanterar dem och kanske också om vad konflikterna handlar om. Konflikter vad gäller religiösa synsätt eller scientism respektive konflikter som berör det naturvetenskapliga projektet OLIVIA Har ganska många konflikter (traditionellt religiösa påståenden & naturalistiska påståenden) Är nöjd med att gå Nv-programmet Intresserad av naturvetenskap Vill bli apotekare Kan tro på vissa saker och låta andra vara Skillnaderna mellan hennes eget synsätt och det som hon förknippar med naturvetenskapen påverkar inte hennes intresse negativt. Intervjuare: Bilden av naturvetenskapen som du gett. Hur tänker du kring den? Olivia: De har sin egen tro ju. Naturvetenskapliga tron. Och jag har ingenting emot den, men en del kan vara sant ju, så jag har inget negativt eller positivt om den. / / Intervjuare: En del saker håller du med naturvetenskapen om, andra skiljer sig åt. Hur känner du kring det. Känns det besvärligt? Olivia: Nej det är det inte. Alla tror ju. Jag tror alla håller med om någonting. Man kan inte motsäga detta för att man har en egen religion och allt de säger är fel. Det är ju fel det också. Intervjuare: Men man behöver inte tro på allt naturvetenskapen säger. Man kan välja att tro på det man tycker är ok i naturvetenskapen och andra saker kan man låta bli. Är det så du tänker? [Olivia jakar under tiden] Olivia: Ja

8 Intervjuare: Olivia: Intervjuare: Olivia: Att det finns skillnader mellan hur du tänker och hur naturvetenskapen ser på saker gör det dig mer eller mindre intresserad av naturvetenskap, läsa naturvetenskap och så? Nej, man är ju alltid intresserad av det. Se hur långt de har kommit och vad de kommit fram till och så där. Det är kul Så det i sig påverkar inte intresset? Nej, nej, det påverkar inte Öppningar och vägar v framåt Lägga mer fokus på vad naturvetenskap är för slags verksamhet vilka intressen som driver verksamheten, vad man utgår från för föreställningar om världen, hur man försöker nå kunskap, Diskutera världsbildsnivån inom ramen för NOundervisningen inkluderar grundantaganden som naturvetenskapen utgår från, men också grundantaganden som kan vara en utgångspunkt för att förstå olika sätt att se på naturvetenskapens gränser (tex nv-religion) Sammanfattning Eleverna behöver få se exempel på att naturvetenskap kan förstås utifrån olika världsbilder kan minska antalet konflikter (speciellt vad gäller religiösa synsätt och scientism). Ge eleverna reella möjligheter till crosscultural learning (Aikenhead, 1996, 2006) kan ge öppningar för en del elever. En sådan undervisning skulle få fler elever att känna sig avslappnade och välkomna i NO-undervisning och skulle kanske kunna minska risken för exkludering av elever och världsbilder. Ett världsbildsperspektiv kan bidra till vår förståelse av varför så många elever upplever naturvetenskap som ointressant och svårt. Vi bör inom ramen för Nv-undervisningen, diskutera vilka grundantaganden som naturvetenskapen bygger & inte bygger på. Anledningen till detta är: Att det troligtvis är svårt att på ett meningsfullt sätt förstå naturvetenskapliga modeller utan att känna till de grundantaganden som naturvetenskapen bygger på. Att det skulle ge elever mer kunskap om naturvetenskapens natur/karaktär (NOS) Att det skulle göra det enklare för elever att identifiera sig med naturvetenskapen och skulle kunna minska risken att elever exkluderar sig själva från den naturvetenskapliga undervisningen av världsbildsskäl. Tack för mig! Lena.Hansson@hkr.se