HUR KAN KEMIDIDAKTISK FORSKNING OM LABORATIONER OCH DIGITALA VERKTYG VARA RELEVANT FÖR LÄRARE OCH ELEVER?

Relevanta dokument
KEMI OCH MAT I TEORI OCH PRAKTIK

Svar på diskussionsfrågorna om kemiläraryrket

Programmering i matematik och teknik i grundskolan

Workshop om kursplaner åk 7 9

Undervisning och lärande i lab-salen

Marcus Angelin, Vetenskapens Hus, Jakob Gyllenpalm och Per-Olof Wickman, Stockholms universitet

Förmågor i naturvetenskap, åk 1-3

Vetenskaplig grund och beprövad erfarenhet forskningsbasering som grund för god skolutveckling.

Regional Teknikkonferens Gävle Mats Hansson

Välkommen till Skolverkets konferens om. Vetenskaplig grund beprövad erfarenhet och evidens i praktiken

NO Biologi Åk 4-6. Syfte och mål

Sammanfattning av modulen modeller och representationer Hur går jag vidare?

Ett undersökande arbetssätt

Programmering i matematik och teknik i grundskolan

En undervisning som möter varje elev kompetensutveckling för alla!

Dagens program Inledning Vägar in i skriftspråket Läslyftet i förskolan bakgrund, syfte och mål

Vetenskaplig grund och beprövad erfarenhet en potential för skolan men vad är det och hur kan man göra?

LPP i Kemi ht Varför läser vi. Vad skall vi gå igenom? Vilka är våra mål? Så här ser planen ut. LPP Kemi ht notebook.

Lärandemål 1 kunna arbeta och handla enligt den människo-, demokrati- och kunskapssyn som samhället genom läroplan för grundskolan ger uttryck för.

Välkomna till Handleda vidare På uppdrag av Skolverket

Välkommen till Skolverkets konferens om. Vetenskaplig grund beprövad erfarenhet och evidens i praktiken

Skolverkets moduler. Margareta Ekborg Malmö högskola. Anna Didriksson Malin Edin Angered. Biennalen Okt 2017

Programmering i gymnasieskola och vuxenutbildning

Vetenskaplig grund, beprövad erfarenhet och evidens hur kan man arbeta forskningsbaserat i klassrummet?

PRÖVNINGSANVISNINGAR

NT-satsningen. Nat. Fuengirola 8 nov 2014

Välkommen till Skolverkets konferens om. Vetenskaplig grund beprövad erfarenhet och evidens i praktiken

Matematiklyftet Kollegialt lärande för matematiklärare

Måndag 9 oktober. 11:00-12:15 Måndag [F-6] Workshop 1

Likvärdig bedömning av laborationer. Hagar Hammam Utvecklingsledare, lektor, förstelärare i kemi Katedralskolan, Lund

Barns lek och lärande i perspektivet av förskolans verksamhetsutveckling

Teknikundervisning på vetenskaplig grund hur gör man?

Val av fördjupningsområde inom grundlärarprogrammet 4-6, NO

Två Skolverksprojekt. Margareta Ekborg Malmö högskola. Git Börjesson Ann Zetterqvist Göteborgs universitet

Vetenskaplig grund beprövad erfarenhet och evidens i praktiken

Handledarutbildning NT. Arlanda den 3 maj 2017

Nationella it-strategier styrdokumentsförändringar. Olof Andersson, Christian Magnusson

Ämneslärarprogrammet med inriktning mot arbete i gymnasieskolan 2017/2018

Då det skriftliga provet är godkänt så kallas du till ett muntligt förhör för att komplettera.

använda kunskaper i biologi för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör hälsa, naturbruk och ekologisk hållbarhet,

Vetenskaplig grund beprövad erfarenhet och evidens i praktiken

LMS210, Människa, natur och samhälle för lärare 2, 30 högskolepoäng

Regional Teknikkonferens Västerås Johnny Häger

NATURVETENSKAPLIG SPETS INOM FÖRSÖKSVERKSAMHET MED RIKSREKRYTERANDE GYMNASIAL SPETSUTBILDNING

Wow, vilken resa! Att utvecklas som lärare i matematik och naturvetenskap

Tillsyn av fristående förskolor ht-11 och vt fristående förskolor i Ängelholms kommun

NO 7 9. Ladda ner vårt förslag på planering! SVERIGES POPULÄRASTE NO-SERIE! NYHET! Utkommer HT17

Koppling mellan styrdokumenten på naturvetenskapsprogrammet och sju programövergripande förmågor

Identifiera och analysera tekniska lösningar. Identifiera problem och behov som kan lösas med teknik.

NATURVETENSKAP OCH TEKNIK. Planera och organisera för kollegialt lärande

Sammanställning av studentutvärdering samt utvärdering kurs vid institutionen för naturvetenskapernas och matematikens didaktik

Teknikprogrammet (TE)

Ämnesblock matematik 112,5 hp

KEMI. Ämnets syfte. Kurser i ämnet

LNA210, Naturvetenskap för lärare 2, 30 högskolepoäng

BIOLOGI Lokal pedagogisk planering åk 7 (Cellen, bakterier, virus och urdjur)

använda kunskaper i biologi för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör hälsa, naturbruk och ekologisk hållbarhet,

Handledarguide Hållbar utveckling

Lokal pedagogisk planering för arbetsområdet genetik i årskurs 9

Matematiklyftet i förskoleklassen. Lärportalen. för matematik

Sammanfattning Rapport 2012:4. Min blev blå! - Men varför då?... En kvalitetsgranskning av undervisningen i no i grundskolan årskurs 1-3

Lokal Pedagogisk planering

Ragnhild Löfgren, Astrid Berg & Martin Nelzén Institutionen för samhälls- och välfärdsstudier, ISV Linköpings universitet

Utbildningsplan för handledare inom Läslyftet läsåret 2018/19

STUDIEDAG OM IT & LÄRANDE

Kopplingar till kursplaner för särskolan. Naturorienterande ämnen, särskolan

PROFILES KaU nyhetsbrev, nr 3, december 2013

NATURORIENTERANDE ÄMNEN

BIOLOGI Ämnets syfte Genom undervisningen i ämnet biologi ska eleverna sammanfattningsvis ges förutsättningar att utveckla sin förmåga att


VFU-kursplaneutredning för 2011-års lärarutbildningar

Att leda kollegialt lärande

Utmaning. Statsbidraget ger: Möjlighet till nedsättning i tid för handledaren på 10-20% Tillgång till handledarutbildning

YH Stödpedagog, 200 poäng Utbildningsnummer: Utbildningsomgång 1 & 2 Ht 2016 tom. Vt 2019

Naturvetenskapsprogrammet (NA)

Sammanfattning av kollegialt lärande inom Lärande och inflytande på riktigt när olikheten är normen

Kunskap i skolan. LÄRANDE genom Mål och bedömning. Fäladsgården

Skolverkets besök. Lyssna. Informera. Svara på frågor

Skolverkets arbete med skolans digitalisering

Digitala verktyg i matematik- och fysikundervisningen ett medel för lärande möten

Att använda den didaktiska modellen organiserande syften för att planera och analysera naturvetenskaplig undervisning

Pedagogisk planering

Flippat lärande. högstadiet

Pedagogisk kartläggning av nyanlända elever

DIGITAL KOMPETENS I GRUNDSKOLAN

Att få kunskaper om biologiska sammanhang och intresse för naturen. Ni ska få förståelse för de begrepp som finns inom området Ekologi.

på ett delvis fungerande sätt enkel dokumentation

Skoldatatek i utveckling Gunilla Almgren Bäck, Mölndal

IKT-plan Aspenässkolan 2018/2019

Kursplan för Naturorienterande ämnen

Karin Wallby, NCM SMAL HÖSTMÖTE STOCKHOLM 20 OKTOBER 2017

Pedagogisk planering kemi åk 4

Exempel på progression årskurs 1-9 för förmåga 2

Lokal pedagogisk planering för årskurs 8

på ett delvis fungerande sätt enkel dokumentation

Övningsskoleprojektet

Göteborg den 23 april 2018 Wifi: EliteWifi

Kopplingar till kursplaner för grundskolan

Planera och organisera för Läslyftet i förskolan diskussionsunderlag

Hur bedöms laborativ förmåga för ökat lärande? Malin Nilsson, KRC

Transkript:

HUR KAN KEMIDIDAKTISK FORSKNING OM LABORATIONER OCH DIGITALA VERKTYG VARA RELEVANT FÖR LÄRARE OCH ELEVER? Karolina Broman, Umeå universitet Karolina.broman@umu.se DETTA PASS Vad är (kemi)didaktisk forskning? Varför är det relevant? 1. Laborationer 2. Digitala verktyg 3. Nytt kemiläromedel på gång Tack för en fantastiskt trevlig dag med er! Här kommer min presentation (har plockat bort en hel del bilder, dels av upphovsrättsliga skäl, dels pga storleken på filen). Ni får väldigt gärna höra av er med frågor, funderingar och åsikter. Om ni vill vara med i bokprojektet i lärarpanelen, skicka ett mejl! Lycka till med er fortsatta vecka i Gävle! J /Karolina 1

VARFÖR FORSKNING? Skollagen (1 kap, 5 ) säger: Utbildningen (och därmed undervisningen) ska bygga på vetenskaplighet och beprövad erfarenhet Vetenskap: Utbildningsvetenskaplig forskning Pedagogisk forskning Ämnesdidaktisk forskning Evidens-baserad (stöd, belägg; inte bevis) BEPRÖVAD ERFARENHET Skolverkets definition: beprövad erfarenhet är kunskap som är genererad vid upprepade tillfällen över tid, som är dokumenterad och kvalitetssäkrad. Att en eller ett fåtal skolor arbetar på ett visst sätt kan därmed inte benämnas som beprövad erfarenhet utan man kan då istället tala om t.ex. lärande exempel. 2

2018-08-07 KEMIDIDAKTISK FORSKNING Naturvetenskapernas didaktik Sputnik-chocken 1957, rymdkapplöpning NV-didaktisk forskning först i USA Sverige 1970-talet Göteborgs universitet Idag bedriver flera större universitet NV-didaktisk forskning NATDID: https://liu.se/forskning/natdid Nationellt centrum för naturvetenskapernas och teknikens didaktik Nationella resurscentrum (ex KRC, http://www.krc.su.se) Vad? (innehåll) Varför? (syfte) Hur? (metoder) VAD KAN MAN SÄGA OM Hodson (1988) ser begreppen som delmängder av varandra (se figur 1). LABORATIONER? Experimentet är en delmängd av laborationen som är en delmängd av det praktiska arbetet som i sin tur kan ses som en av flera undervisnings- och inlärningsformer. Enligt Hodson (1988) behöver praktiskt arbete inte betyda att Väl beforskat eleverna jobbar laborativt, utan kan innebära att läraren genomför demonstrationer, eller låter eleverna arbeta med t.ex. skrivuppgifter, collage, Kärt barn har många namn laborationer, experiment, rollspel ellerarbetssätt, söka information i biblioteket. Hodson betraktar här alla aktiviteter praktiskt arbete, undersökande naturvetenskapligt och inlärningsmetoder där eleven är aktiv som praktiskt arbete. arbetssätt Undervisings* metoder* Hands-on Minds-on Prak1skt*arbete* Labora1v*arbete** Experiment* (Hult, 2000 från Hodson, 1998) 2015)av begrepp som Figur 1: Bearbetad bild från Hodson (1988), som(andersson, illustrerar kategorisering används i laborationssammanhang. Abraham och Reiss (2012) använder sig av en något striktare definition av den vanligt förekommande termen praktiskt arbete, genom att betrakta begreppet som en övergripande term som refererar till all typer av naturvetenskaplig undervisning och lärande där elever som jobbar ensamma eller små grupper hanterar utrustning och/eller observerar verkliga föremål och material. I denna uppsats inkluderar jag med termen laborativt arbete allt det som Abrahams och Reiss definierar som praktiskt arbete. 1.2 Kvantitativ pilotstudie I den här delen kommer genomförandet och resultatet av en separat kvantitativ pilotstudie att presenteras för att därefter diskuteras tillsammans med de tre 3

VAD ÄR VAD? Hult (2000) definierar experimentet som en aktivitet där den studerande erbjuds möjligheter att pröva eller bekräfta en tanke eller en teori. Laborationen kan enligt Hult (2000) likställas med experimentet men kan även ha till syfte att illustrera något, vilket kan vara en teori likaväl som ett förlopp. Definitionen av praktiskt arbete blir en utvidgning av begreppen experiment och laboration genom att eleven här inte enbart är en passiv åhörare eller observatör. Laborationsmomentet innebär aktiva elever och lärare som organiserar och observerar. Sant? FRIHETSGRADER Tabell 6: Fyra nivåer av frihetsgrader (Schwab, 1962) Frihetsgrad Problem Metod Resultat Nivå 0 Givet Given Givet Nivå 1 Givet Given Öppet Nivå 2 Givet Öppen Öppet Nivå 3 Öppet Öppen Öppet Hands-on Minds-on 4

EXEMPEL Relativt sluten laboration, från ett gammalt övningshäfte: Blanda bakpulver med vatten. Vad händer? Bubblorna som uppkommer beror på en gas. Vilken? Koldioxiden som bildas sänker ph när den blandas med vatten. Varför? Syran kolsyra används till Relativt öppen laboration, från NP kemi (2013): Vilket av de tre fasta ämnena koksalt, bikarbonat eller socker har bäst neutraliserande förmåga när de blandas i en sur lösning? VARFÖR LABORERA? Laborationens sju syften enligt Håkan Hult (2000) 1. Kompletterar teorin, visar tillämpning av teorin 2. Utvecklar en analytisk och kritisk förmåga 3. Hjälper eleverna till ett meningsfullt lärande 4. Underlättar förståelsen för vetenskapligt arbete 5. Ger färdigheter att använda tekniker som används inom naturvetenskapen 6. Motiverar till fortsatta studier 7. Utvecklar den sociala kompetensen och den kommunikativa förmågan 5

HUR TÄNKER NI KRING SYFTEN? Tänk på en klassisk laboration du brukar göra Vilka syften har du med denna? Hults 7 eller andra? Hur blir eleverna medvetna om dina syften? Lärarens intentioner elevernas upplevelse EPA (enskild 2 min, par 4 min, alla 8 min) VAR KAN MAN LÄSA MER? Skolverkets Lärportal, moduler om grundskolans förmågor, kommunikation & språk i NV-undervisningen, NVs karaktär och arbetssätt, samt modeller och representationer https://larportalen.skolverket.se/#/ 6

VAR KAN MAN LÄSA MER? Nordina: artiklar främst om nordisk NV-didaktisk forskning, många texter på svenska (https://www.journals.uio.no/index.php/nordina/index) Chemistry Education Research and Practice, CERP, kräver inloggning, hör av er om ni är intresserade av någon artikel Origo (tyvärr nedlagd, https://tidningenorigo.se), Skolporten (https://www.skolporten.se), Pedagogiska magasinet (https://pedagogiskamagasinet.se), Skola&samhälle (www.skolaochsamhalle.se) Kollegialt lärande, kanske tillsammans med förstelärare Starta läsecirkel via någon NATDID-ambassadör? NATDID HTTPS://LIU.SE/FORSKNING/NATDID Nationellt centrum för naturvetenskapernas och teknikens didaktik NATDID:s uppgift är att stödja skolutvecklingen på nationell nivå inom naturvetenskap och teknik genom att sprida resultat från aktuell didaktisk forskning till dem som är verksamma i skolan. Linköpings universitet, campus Norrköping, föreståndare Karin Stolpe 7

NATDID NATDID-ambassadörer Umeå Stockholm Göteborg Malmö Linnéuniversitetet (Kalmar) Mittuniversitetet (Sundsvall) Karlstad Mälardalens högskola (Eskilstuna), ej ht 2018 https://liu.se/artikel/natdid-ambassadorer Kontakta oss väldigt gärna! NATDID Avhandlingar inom naturvetenskapernas och teknikens didaktik https://liu.se/artikel/avhandlingar-inomnaturvetenskapernas-och-teknikens-didaktik Professionsvetenskapliga artiklar med lärarröster https://liu.se/artikel/natdid-forskning 8

2018-08-07 9

DIGITALA VERKTYG Från i höst, i kursplanerna mer tydligt Syfte: Som en del av systematiska undersökningar ska eleverna, genom praktiskt undersökande arbete, ges möjlighet att utveckla färdigheter i att hantera såväl digitala verktyg som annan utrustning. Centralt innehåll (7-9): Dokumentation av undersökningar med tabeller, diagram, bilder och skriftliga rapporter, såväl med som utan digitala verktyg. Källkritisk granskning av information och argument som eleven möter i olika källor och samhällsdiskussioner med koppling till kemi, såväl i digitala som i andra medier. DIGITALA VERKTYG Power Points Elever antecknar på datorn Digitala källor (Googla) YouTube-filmer Virtual reality (VR) / Augmented reality (AR) Spelifiering (gamification) 10

VISUALISERINGAR Ex YouTube, är allt där korrekt? Sök på fotosyntes, 3120 resultat (dvs från Sverige) Titta på en film Låg elevaktivitet DIGITALA LABORATIONER PhET: https://phet.colorado.edu Simuleringar i naturvetenskap Startades 2002 av Nobelpristagaren Carl Wieman (fysik) 11

2018-08-07 DIGITALA LABORATIONER Go Lab: https://www.golabz.eu VR(VIRTUAL REALITY)-PROJEKT Universitetsstudenter (bl a blivande lärare) får träna sin spatiala förmåga Se molekyler Växla mellan 2D och 3D 12

EduChem: appar även för skolan http://educhem-vr.com 2-klorobutan Omeprazol ENKÄTRESULTAT Innan workshopen: Studenterna beskriver positiva möjligheter med VR, de ska se molekylerna på riktigt Har dock svårt att uttrycka sig (ex vrida molekyler för att se hur de ligger i planet, se hur de sticker ut eller inte, se molekylernas plan, bra för att förstå molekyler ) Möjliga utmaningar är det praktiska, logistiska, ovana Vissa tycker att växling mellan 2D och 3D är enkelt, andra svårt Efter workshopen: Fungerade bra praktiskt De gillar ny teknik Det gick mycket bra att se i 3D Känsla av add-on 13

SPELIFIERING Spelifiering som undervisningsstrategi kan användas för att skapa inre motivation och engagemang hos elever Nyttja spelmekanismer, såsom t.ex. nivåer och belöningar, skapa problemlösande utmaningar som leder till ledtrådar, som i sin tur leder till nya ledtrådar och nya utmaningar för att komma vidare i lärandet (eng: level up) SPELIFIERINGSPROJEKT 6 ingenjörsstudenter utvecklade en undervisningsmodul för gymnasiets kemi/biologi (biokemi, proteinsyntes) Ett huvudproblem (monogen sjukdom, CF) Tre stationer som ger poäng som kan användas för att köpa ledtrådar till huvudproblemet 1. Film om proteinsyntesen + Memory www.helpfulgames.com 2. Film specifikt om translationen + Pictionary på SmartBoard 3. Molekyl-quiz via VR (app Molecule 3D, https://play.google.com/store/apps/details?id=com.molviewf ree&hl=en) 14

2018-08-07 EPA Hur tänker ni att man kan använda digitala verktyg i er undervisning? Vad behöver era blivande kollegor (våra lärarstudenter) med sig från utbildningen? Hur kan universitet och skola samarbeta för att utveckla allas digitala kompetens? 15

LÄROMEDELSPROJEKT 2018-2022 Svenska Nationalkommittén för Kemi, anslag om 4,5 miljoner kronor för projektet Kemi i kontext - ett nätbaserat fritt tillgängligt läromedel i kemi för högstadiet Kungliga Vetenskapsakademin (KVA) står bakom projektet Projektledare: Ulf Ellervik, Karolina Broman, Linda Lindberg Ett 30-40-tal kemiforskare skriver ursprungstexten som vi anpassar nivåmässigt, vetenskapligt, språkligt, didaktiskt Referensgrupper (lärare, kemiindustrin, internationella didaktikforskare) Texter, filmer, bilder/figurer, uppgifter/laborationer 16

KONTEXTBASERAT? Kontext sammanhang som utgångspunkt Intressant och relevant anknytning för eleverna Need-to-know, viktigt med ämneskunskaper Min forskning: Läkemedel/energidrycker/bränslen/fetter/choklad Öppna uppgifter viktigt, spännande, givande, lärorikt, ovant 17

HUR KAN MAN ANVÄNDA DETTA? Som ett vanligt läromedel Tydlig anknytning till kursplanen (de tre förmågorna, centralt innehåll) Relevant för eleverna Uppdaterat, nyskrivet Digitalt och gratis Som extramaterial För elever För andra intresserade TACK! Kontakta mig gärna! karolina.broman@umu.se 18

SYFTEN MED LABORATIONER Syften och tillfälligheter i högstadie- och gymnasielaborationen: En studie om hur elever handlar i relation till aktivitetens mål (Anderhag m fl, 2014) diskuterar närliggande och övergripande syften utifrån ett ämnesfokus: Praktiska inslag kan således vara positiva avbrott snarare än något som är intressant och meningsfullt i sig själv (Abrahams, 2009). Illa planerade laborationer fokuserar ofta på genomförandeprocesser (Berry, Mulhall, Gunstone & Loughran, 1999), de riskerar att förvirra mer än klargöra (Hofstein & Lunetta, 2004; Wellington, 2005) och har enbart en liten betydelse för elevernas lärande (Abrahams & Millar, 2008; Hofstein & Lunetta, 2004). NÄRLIGGANDE OCH ÖVERGRIPANDE SYFTEN Elektrokemi åk 9 och Newtons andra lag gymnasiet Närliggande och övergripande syften där de första betecknar de mer elevorienterade målen (t.ex. att beskriva utseendet på ett blad) och de senare de mer överordnade målen läraren har med lektionen eller undervisningen (t.ex. att eleverna ska kunna skilja på olika ekologiska anpassningar hos växter). Mål-i-sikte, något mer konkret Delaktighet meningsfullt Ur vårt lärarperspektiv kan eleverna förefalla vara delaktiga då de jobbar aktivt med den uppgift vi gett dem. En närmare analys visar dock att det under laborationen uppträder nya, oväntade saker som de behöver hjälp med att inordna och göra kontinuerliga med det aktiviteten syftar mot. 19