Lunds universitet, 28 okt 2014 Meningsfull N&T-undervisning Allmänbildning, rekrytering och prestationer Implikationer och föreställningar Anders Jidesjö (PhD) Linköpings Universitet, Sweden anders.jidesjo@liu.se Föreställningar om skolans uppdrag (Läroplanen och kursplanerna mm ) Föreställningar om lärande Föreställningar om kunskap (katalog, analog, dialog) Föreställningar om utbildning Föreställningar om ämnen Föreställningar om åtgärder (betyg, prestationer (PISA, TIMMS), nationella prov, kollegialt lärande ) Vad arbetar jag med? R S E - Sweden http://www.roseproject.no the Relevance Of Science Education http://iris.fp-7.org IRIS-International Interests & Recruitment in Science EU s SEVENTH FRAMEWORK PROGRAMME Science in Society Factors influencing recruitment, retention and gender equity in science, technology and mathematics in higher education http://www.knutprojektet.se 1
Important but not for me: Students attitudes towards secondary school science in England Jenkins & Nelson, 2005 Research in Science & Technological Education, 23(1):41-57 These responses reflect fundamental issues about the purpose, nature and content of school science education issues that are currently receiving more attention than at any time since science was first schooled in the midnineteenth century / /. In somewhat simplistic terms, many recent science curriculum initiatives might be described as attempts to humanise school science education / / these findings are common to many industrialised countries / / any explanation of students reluctance to pursue careers in science and technology may lie as much outside the school system as within it. / /responses to the ROSE questionnaire from students in developing countries (Sjøberg et al., 2004) suggest that this is indeed the case. Different countries, Same Science Classes Hur elever upplever sin NO-undervisning Terry Lyons 2006, International Journal Of Science Education, 28:591-613 Går igenom en mängd studier och fokuserar data från Sverige (Lindahl), England och Australien Identifierar tre teman som är gemensamma för de senare delarna av den obligatoriska skolan (high-school): Transmissive pedagogy (bara lär dig, fråga inte varför, skriv ner) Decontextualized content (personlig irrelevans) Percieved difficulty (meningslösa fakta utan diskussion) Diskussion om vad som ska få styra innehållet i skolan: Elevernas intressen eller universitetens egenintressen R S E - Sweden the Relevance Of Science Education Prof. Svein Sjøberg, Universitetet i Oslo Anders Jidesjö Linköpings universitet Magnus Oscarsson Mittuniversitetet 2
http://www.roseproject.no Malawi Uganda Ghana (Centr) Lesotho Swaziland Zimbabwe Botswana Philippines Bangladesh Naturvetenskap och teknik är viktiga för samhället India (Gujarat) India (Mumbai) Malaysia Trinidad & T Israel (Hebr) Turkey Greece Portugal Spain (Balear) Russia (Karel) Poland Czech Rep. Latvia Estonia Ireland N. Ireland England Japan Finland Iceland Sweden Denmark Norway Girls Boy s 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Mean G1. Science and technology are important for society A country needs science and technology to become developed Uganda Ghana (Centr) Lesotho Swaziland Zimbabwe Botswana Philippines Bangladesh India (Guj) India (Mumb) Malaysia Trinidad & T. Turkey Greece Portugal Spain (Bal) Russia (Kar) Poland Czech Rep. Latvia Estonia Slovenia Austria Germany Ireland Scotland N. Ireland England Japan Finland Iceland Sweden Denmark Norway 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Mean G11. A country needs science and technology to become developed 3
Malawi Uganda Ghana (Centr) Lesotho Swaziland Zimbabwe Botswana Naturvetenskap och teknik kommer att hitta botemedel mot sjukdomar som HIV/AIDS, cancer, etc. Philippines Bangladesh India (Gujarat) India (Mumbai) Malaysia Trinidad & T Israel (Hebr) Turkey Greece Portugal Spain (Balear) Russia (Karel) Poland Czech Rep. Latvia Estonia Ireland N. Ireland England Japan Finland Iceland Sweden Denmark Norway 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Science and technology will find cures to diseases such as HIV/AIDS, cancer, etc. Malawi Uganda Ghana (Centr) Lesotho Swaziland Zimbabwe Botswana Skolans NOundervisning har öppnat mina ögon för nya och spännande jobb Philippines Bangladesh India (Gujarat) India (Mumbai) Malaysia Trinidad & T Israel (Hebr) Turkey Greece Portugal Spain (Balear) Russia (Karel) Poland Czech Rep. Latvia Estonia Ireland N. Ireland England Japan Finland Iceland Sweden Denmark Norway 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Mean F4. School science has opened my eyes to new and exciting jobs I would like to become a scientist Uganda Ghana (Centr) Lesotho Swaziland Zimbabwe Botswana Philippines Bangladesh India (Guj) India (Mumb) Malaysia Trinidad & T. Turkey Greece Portugal Spain (Bal) Russia (Kar) Poland Czech Rep. Latvia Estonia Slovenia Austria Germany Ireland Scotland N. Ireland England Japan Finland Iceland Sweden Denmark Norway 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Mean F14. I would like to become a scientist 4
I would like to get a job in technology Uganda Ghana (Centr) Lesotho Swaziland Zimbabwe Botswana Philippines Bangladesh India (Guj) India (Mumb) Malaysia Trinidad & T. Turkey Greece Portugal Spain (Bal) Russia (Kar) Poland Czech Rep. Latvia Estonia Slovenia Austria Germany Ireland Scotland N. Ireland England Japan Finland Iceland Sweden Denmark Norway 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Mean F16. I would like to get a job in technology I would like to become a scientist vs. HDI 4,00 F14. I would like to become a scientist 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 Uganda Ghana (Centr) Zimbabwe Swaziland Botswana Bangladesh India (Gujarat) R = -0,93 Malaysia Philippines Trinidad & T Portugal Greece Latvia Poland Ireland Iceland Russia (Karel) England N. Ireland Estonia Finland Denmark Sweden Japan Norway R Sq Linear = 0,866 1,00 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000 HDI Grand mean of all items on Interest vs. HDI (Human Development Index) 3,20 Uganda Bangladesh Philippines 3,00 Zimbabwe Swaziland India (Gujarat) Botswana Trinidad & T grand ACE mean 2,80 2,60 R = - 0,85 Ghana (Centr) Malaysia Greece Russia (Karel) Portugal Latvia Ireland Poland N. Ireland Estonia England Japan 2,40 R Sq Linear = 0,719 Iceland Norway Sweden Finland Denmark 2,20 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000 HDI 5
600 500 Korrelation mellan länders PISA resultat i naturvetenskap Tack och intresse för naturvetenskap PISA 2006 PISA Projektgrupp magnus.oskarsson@miun.se Resultat 400 Rapporten kan laddas ner ifrån: http://www.skolverket.se 300 16 lågt Interesse högt 600 Korrelation mellan länders PISA resultat i naturvetenskap och intresse för naturvetenskap PISA 2006 Fin Resultat 500 400 Sve Dan Nor 300 lågt Interesse högt Toward a more authentic science curriculum: The contribution of out-of-school learning Braund & Reiss 2006, International Journal Of Science Education, 28:1373-1388 Debatten om eleverns minskande intresse måste också relateras till site of learning Utgångspunkt i hur vetenskapen och teknologin utvecklats de senaste 100 åren. Dessutom informal settings som expanderar ( Tv, Internet etc ). Eftersom the nature of science förändras måste the nature of learning anpassas. Lyfter fram verkliga problem, praktiskt arbete, kontakt med omvärlden Diskussion om att skolans NV är obligatorisk, andra marknadsför sig. Det är de som utsätts för undervisningen som måste uppskatta den! I dessa sammanhang är samhällskontakt mycket viktiga instrument. 6
Communication? 1900 1950 2000 Europe US Asia Working methods and content? 1900 1950 2000 Books Multimedia Information technology 7
What, how and why Science Education? 1900 1950 2000 Classic education Subjects and methods System approach? Moral? Complexity? Sustainability? Uncertatinty? Etc. Resultatutveckling enligt PISA The Swedish PISA shock 520 515 P I 510 S 505 A 500 s c o r e 495 490 485 480 475 2000 2003 2006 2009 2012 Year Read Math Science Annual change in PISA science results 2006-2012 After accounting for social and demographic changes Before accounting for social and demographic changes Annualised change in science performance 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0-1 - 2-3 - 4-5 Turkey Kazakhstan Israel Italy Dubai (UAE) Poland Thailand Singapore Qatar Romania Japan Korea Argentina Peru United States Tunisia Colombia Hong Kong-China Latvia Germany Malaysia Ireland Brazil Shanghai-China Norway Portugal Luxembourg Mexico Serbia Denmark Lithuania Bulgaria Spain Estonia OECD average 2006 Switzerland United Arab Emirates - Ex. Dubai Costa Rica Croatia Austria Czech Republic Chile Netherlands Australia United Kingdom Belgium New Zealand Uruguay Liechtenstein Macao-China Hungary Greece Montenegro France Canada Russian Federation Indonesia Jordan Chinese Taipei Iceland Slovenia Sweden Slovak Republic Finland 8
Naturvetenskap 2000-2009 spridning 30 25 Skillnad i poäng Sverige - OECD 20 15 10 5 0-5 5 10 25 50 75 90 95 NV 2000 NV 2003 NV 2006 NV 2009-10 percentiler -15 25 More low performing students 10 5 PISA Score difference Sweden- OECD 0-5 -10-15 -20-25 -30-35 5 10 25 50 75 90 95 Percentiles Sc 2006 Sc 2009 Sc2012 Matematik 2000-2009 spridning 30 25 Skillnad i poäng Sverige - OECD 20 15 10 5 Ma 2000 Ma 2003 Ma 2006 Ma 2009 0-5 5 10 25 50 75 90 95 Percentiler 27 9
Läsförmåga 2000-2009 spridning Skillnad i poäng Sverige - OECD 35 30 25 20 15 10 5 0-5 5 10 25 50 75 90 95 Läsning 2000 Läsning 2003 Läsning 2006 Läsning 2009 percentiler 28 More low achieving boys Percentage of students below Level 2 on the PISA science scale 30 25 20 15 Boys Girls 10 5 0 2006 2009 2012 Increasing differences between schools 20% Between school variance PISA Science 16% 12% 8% 4% 0% 2000 2003 2006 2009 2012 10
Teacher shortage. Difference between Disadvantaged and Advantaged Schools Index of Teacher shortage. Difference between Disadvataged and Advataged Schools. 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,20-0,40 Advantaged Schools reported more Teacher shortage Disadvantaged Schools reported more Teacher shortage Korea Estonia Israel Kazakhstan Latvia Malaysia Slovenia Italy Poland Singapore Argentina Costa Rica Netherlands Portugal Colombia Bulgaria France Finland Tunisia Lithuania Qatar Macao-China Thailand Spain Greece Switzerland Romania Norway Russian Federation Japan Austria Montenegro Croatia Canada United Arab Emirates OECD average Germany Denmark Hungary United Kingdom Luxembourg Hong Kong-China Belgium Iceland Jordan Peru Viet Nam Ireland United States Chile Czech Republic Serbia Turkey Mexico Indonesia Uruguay Shanghai-China Slovak Republic SWEDEN Brazil New Zealand Australia Chinese Taipei R S E - Sweden the Relevance Of Science Education Prof. Svein Sjøberg, Universitetet i Oslo Några nationella resultat Anders Jidesjö Linköpings universitet Magnus Oscarsson Mittuniversitetet Vad pojkar vill lära sig mer om: Hur det känns att vara tyngdlös i rymden Hur atombomben fungerar Explosiva kemikalier Hur datorer fungerar Möjligheten att det kan finnas liv utanför jorden Biologiska och kemiska vapen och vad de gör med människokroppen Hur man skall träna för att hålla kroppen i form Fenomen som forskare ännu inte kan förklara Hur meteorer och kometer kan åstadkomma förödelse på jorden Svarta hål, supernovor och andra spektakulära fenomen i yttre rymden Hur kasettband, cd- och dvd-skivor kan lagra och spela upp ljud och musik Effekten av starka elektriska stötar på människokroppen Raketer, satelliter och rymdfärder Våldsamma, farliga och hotfulla djur Användning av laser i tekniska tillämpningar (CD-spelare, streckkodläsare osv.) Hur saker som radio och TV fungerar Helt nya uppfinningar och upptäckter i vetenskap och teknik Hur mobiltelefoner kan sända och ta emot meddelanden Olösta mysterier i världsrymden Hur bensin- och dieselmotorer fungerar 11
Vad flickor vill lära sig mer om: Varför vi drömmer när vi sover och vad drömmarna kan betyda Hur man ska träna för att få en vältrimmad och stark kropp Vad vi vet om HIV/AIDS och hur det bekämpas Hur olika narkotiska preparat kan påverka kroppen Vad man skall äta för att hålla sig frisk och i form Hur alkohol och tobak kan påverka kroppen Hur man ger förstahjälp och använder enkel medicinsk utrustning Vad vi vet om cancer och hur cancer kan behandlas Könssjukdomar och hur man kan skydda sig mot dem Tankeöverföring, tankeläsning, sjätte sinnet, intuition osv Ätstörningar som bulimi och anorexi Biologiska och mänskliga sidor av abort Möjligheten att det kan finnas liv utanför jorden Hur min kropp växer och utvecklas Liv och död och människans själ Hur vi kan skydda hotade djurarter Födelsekontroll och preventivmedel Hur det känns att vara tyngdlös i världsrymden Epidemier och sjukdomar som orsakar många dödsfall Hur man bekämpar epidemier och sjukdomar What pupils want to learn about Teacher 1 How to exercise to keep the body fit and strong 65 2 How it feels to be weightless in space 73 3 The possibility of life outside earth 38 4 Why we dream while we are sleeping, and what the dreams may mean 101 5 How different narcotics might affect the body 16 6 How alcohol and tobacco might affect the body 5 7 What to eat to keep healthy and fit 20 8 What we know about HIV/AIDS and how to control it 30 9 How to perform first-aid and use basic medical equipment 61 10 Phenomena that scientists still cannot explain 53 11 Thought transference, mind-reading, sixth sense, intuition, etc. 106 12 Sexually transmitted diseases and how to be protected against them 15 13 Cancer, what we know and how we can treat it 52 14 How meteors, comets or asteroids may cause disasters on earth 57 15 How my body grows and matures 18 What Swedish science teachers teach girls boys 1 Atoms and molecules 98 73 2 The greenhouse effect and how it may be changed by humans 60 68 3 How the human body is built and functions 22 51 4 Electricity, how it is produced and used in the home 102 50 5 How alcohol and tobacco might affect the body 6 23 6 How the ear can hear different sounds 71 74 7 How people, animals, plants and the environment depend on each other 70 80 8 The ozone layer and how it may be affected by humans 57 70 9 Sex and reproduction 23 30 10 How the eye can see light and colours 58 71 11 Heredity, and how genes influence how we develop 21 62 12 How loud sound and noise may damage my hearing 42 44 13 New sources of energy from the sun, wind, tides, waves, etc 65 21 14 Chemicals, their properties and how they react 87 66 15 Sexually transmitted diseases and how to be protected against them 9 43 12
Table 2. The top 20 topics girls completing the ROSE questionnaire wanted to learn about, in declining order of popularity, showing means and standard deviation (SD), and the comparable programmes on the Discovery Channel 2001-2005. Mean Programme on Topics in the ROSE questionnaire (SD) Discovery Channel Why we dream while we are sleeping, and 3.35 Diagnosis unknown what the dreams may mean (0.89) How to exercise to keep the body fit and 3.21 Mythbusters, Brainiac, Ray Mears strong (0.85) extreme survival What we know about HIV/AIDS and how to 3.20 Medical detectives control it (0.85) How different narcotics might affect the body 3.14 Mythbusters, Medical detectives, (0.84) Ray Mears extreme survival, Sex sense, Trauma What to eat to keep healthy and fit 3.13 Mythbusters, Escape to river (0.90) cottage How alcohol and tobacco might affect the 3.12 Mythbusters, Medical detectives, body (0.84) Ray Mears extreme survival, Sex sense, Trauma How to perform first-aid and use basic 3.12 Trauma medical equipment (0.91) Sexually transmitted diseases and how to be 3.11 Sex sense protected against them (0.85) Cancer, what we know and how we can treat it 3.11 Trauma, Medical detectives (0.89) Thought transference, mind-reading, sixth 3.10 Mystery hunters adventures sense, intuition, etc.. (1.02) Eating disorders like anorexia or bulimia 3.09 Sex sense (0.91) Biological and human aspects of abortion 3.02 Sex sense (0.92) The possibility of life outside earth 2.96 (1.06) How my body grows and matures 2.95 Sex sense (0.92) Life and death and the human soul 2.94 Mystery hunters adventures (1.05) How to protect endangered species of animals 2.91 Escape to river cottage (0.98) Birth control and contraception 2.91 Sex sense (0.85) How it feels to be weightless in space 2.90 Extreme machines (1.07) Epidemics and diseases causing large losses 2.88 Diagnosis unknown of life (0.90) How to control epidemics and diseases 2.88 Diagnosis unknown (0.96) Table 3. The top 20 topics boys completing the ROSE questionnaire wanted to learn about, in declining order of popularity, showing means and standard deviation (SD), and the comparable programmes on the Discovery Channel 2002-2005. Mean Programme on Topics in the ROSE questionnaire (SD) Discovery Channel How it feels to be weightless in space 3.10 Extreme machines (0.98) How the atom bomb functions 3.03 Battlefield, Brainiac, Mythbusters, (1.04) Weapons of war Explosive chemicals 3.01 Battlefield, Brainiac, Mythbusters, (1.01) Weapons of war How computers work 2.98 (1.00) The possibility of life outside earth 2.91 (1.04) Biological and chemical weapons and what 2.88 Battlefield, Weapons of war they do to the human body (1.01) How to exercise to keep the body fit and 2.87 Mythbusters, Brainiac, Ray Mears strong (1.02) extreme survival Phenomena that scientists still cannot 2.84 Mystery hunters adventures, explain (1.10) Unsolved history How meteors, comets or asteroids may 2.81 cause disasters on earth (1.04) Black holes, supernovas and other 2.76 spectacular objects in outer space (1.10) How cassette tapes, CDs and DVDs store 2.76 and play sound and music (1.00) The effect of strong electric shocks and 2.74 Brainiac, Mythbusters lightning on the human body (0.98) Rockets, satellites and space travel 2.74 Extreme machines (1.02) Brutal, dangerous and threatening animals 2.70 Ray Mears extreme survival (0.96) How things like radios and televisions work 2.67 (0.96) The use of lasers for technical purposes 2.67 A car is born, Extreme engineering, (CD-players, bar-code readers, etc.) (0.99) Medical detectives, Weapons of war Very recent inventions and discoveries in 2.67 Brainiac, Diagnosis unknown, science and technology (1.00) Extreme engineering, Fbi files, Forensic detectives, Medical detectives, Trauma, Weapons of war How mobile phones can send and receive 2.66 messages (0.98) Unsolved mysteries in outer space 2.63 Mystery hunters adventures, (1.10) Unsolved history How petrol and diesel engines work 2.61 A car is born, American chopper, (1.10) Fifth gear, Wheeler dealers Characterizing childrens spontaneous interests in Science and technology Baram-Tsabari & Yarden 2005, International Journal Of Science Education, 27: 803-826 Elever (9-12 år) i Israel skickar in frågor till TV-program, analyserar de som rör vetenskap och teknologi Identifierar olika teman, biologi, modern teknologi och astrofysik dominerar. Väldigt få frågor rör det vi ibland kallar traditionell ämnesundervisning (mekanik, ljus, ljud, elektricitet, magnetism) Eleverna frågar kring globala händelser som rör tex. sjukdomar, näringslära, genetik, reproduktion, datorer, Internet, hur olika artefakter fungerar, big-bang, rymduppdrag. Diskussion om betydelsen av human dimensions of S&T, inte det lokala utan mer globala utmaningar samt att S&T hänger ihop Bringing Science To Life: A synthesis of the research evidence on the effects of context-based and STS approaches to science teaching Bennett, Lubben & Hogarth, 2006, Science Education, 1-24, 2006 Kritisk granskning av litteraturen från 8 länder 1980-2003. Vad leder dessa perspektiv till? Starka indikationer för att dessa perspektiv bidrar till: Förbättrad attityd samt inga starka belägg för försämring av elevers prestationer Diskussion om betydelsen av kontexter som: Är relevanta för elevers aktuella livssituationer och erfarenheter Relaterar till artefakter och teknologisk utveckling Är relevanta för möjliga karriärvägar Kopplar till modern forskning och nya uppfinningar Kopplar till industri 13
Att fundera på kring allmänbildningen Ungdomar svårt att se sig som deltagare inom N&T, vilja bli forskare, arbeta med teknik men de ser relevans i samhället. Borde vi skilja på och vara tydligare med science in school vs science in society? Eller är det den som förstår interfacet mellan dessa som kan finna lösningar till olika problem? Om många känner sig utanför N&T i skolan Förebilder? Kontexter? Läromedel? Lärares hantering av innehållet - Selektiva traditioner? Samhällets utveckling och mediernas intåg, området PUST, skulle dessa sammanhang kunna bli en resurs för utbildningen? Vilket samhällsliv förbereder utbildnigen för? Hur kommer de flesta ta del av N&T? Samhällslivet ska ju vara utgångspunkten för utbildningens funktion och förbereda för deltagande i kulturen Nya samhällsvisioner? Hur kan i så fall innehållet hanteras så man tätar förbindelser mellan innehåll, kontexter och kunskapens användning? (som är uppdraget; kataloga, analoga och dialoga aspekter av kunskap ) Stämmer det att inriktningen på utbildningspolitiken lett till att Sverige tappat svansen? I så fall, om vi vill prestera bättre i PISA och TIMSS, vilka insatser borde göras? Vilka konsekvenser får olika satsningar och rekommendationer? Rekrytering och utbildningsval till STEM Women are under-represented in physical, mathematical and engineering occupations For the EU-27 countries, ca. 1/3 of PhDs in 2006 within physical science, mathematics and statistics was earned by a woman For computing: around 1/5 of PhDs by women. A description of the situation "Education at a Glance (OECD, 2008): The proportion of females among students entering tertiary science studies ranges from less than 25% in Japan, the Netherlands, Switzerland and Chile to more than 35% in Denmark, Iceland, Italy and New Zealand. 14
The 1927 Solvay congress Physics conference 2008 conference on Disorder, fluctuations and universality Vetleseter Bøe et al. (2011) Fem skäl varför man ska bry sig, både för allmänbildning och rekrytering tillgodose framtida kompetensförsörjning och hålla hög kvalitet hos framtida expertis. diversitet i bakgrunden hos dem som söker eftersom det ökar potentialen för innovation, kreativitet och utveckling. utbildningen ska inte hanteras så att självkänslan såras. Det behövs en utveckling för att stärka grupper som är underrepresenterade och missgynnade. alla individer har rätt att komma i kontakt med det som är viktigt i kulturen. Inom STEM betyder det att alla har rätt att få uppleva och fascineras av viktiga frågor och problem samt lösningar och svar till dessa. säkerställ att alla har rätt till fria utbildningsval och inte pådyvlas stereotypa förebilder och uppfattningar om vad arbete inom STEM-områdena innebär. Det handlar då om att undervisningen kan destabilisera mentala och kulturellt förhärskande barriärer. 15
Called for a substantial increase in the percentage of STEM professionals in the workforce Increasing the number of women would go a long way towards meeting this challenge Development of school students constructions of biology and physics Spall, Stanisstreet, Dickson & Boyes, INT. J. SCI. EDUC., 4 JUNE 2004, VOL. 26, NO. 7, 787 803 Gör vi innehållet tråkigt när det undervisas i skolan? Attitudes towards science: a review of the literature and its implications Osborne, Simon & Collins INT. J. SCI. EDUC., 2003, VOL. 25, NO. 9, 1049 1079 Resulterar i en argumentation för samband mellan antal civilingenjörer och naturvetare och ekonomiska utveckling 16
Attitudes towards science: a review of the literature and its implications Osborne, Simon & Collins INT. J. SCI. EDUC., 2003, VOL. 25, NO. 9, 1049 1079 Attitudes towards Physics REID & SKRYABINA, Research in Science & Technological Education, Vol. 20, No. 1, 2002 Vad har egentligen hänt under andra hälften av 1900-talet? (Data från Skottland) The Situation in Industry and the Loss of Interest in Science Education Haas, European Journal of Education,Vol. 40, No. 4, 2005 Empiri från Tyskland. Trenden tydlig, men vad är det som påverkar fluktuationer? 17
The Situation in Industry and the Loss of Interest in Science Education Haas, European Journal of Education,Vol. 40, No. 4, 2005 Trend, Change or Cycle? The loss of interest in higher education in the sciences is, in Germany, part and parcel of a cyclical process of enrolments in the disciplines in question. The process is not compatible with the image of a medium- or long-term trend or with the image of a recent change. It is much more in line with the cobweb model in which there is a cyclical alternation of interest and loss of interest in this area of education. Hur ska vi då tala om problembild? Intagna till några gymnasieprogram (1994 2011) Intagna till några gymnasieprogram (1994 2011) 18
Examina från universitet och högskolor (1997/98 2008/09) Examina från universitet och högskolor (1997/98 2008/09) Procent av antal examina totalt http://iris.fp-7.org/ Konsortium Oslo universitet Startade 1 maj 2009 Fp7 Science in Society Totalt 1 miljon EUR 3 år, 6 partner i Europa IRIS international 20 more countries... 19
IRIS målsättningar Empirisk grund i diskussioner om unga människors val av utbildning (särskilt flickor) Tidigare erfarenheter Ungdomskultur, förebilder, tidsanda Intresse för innehåll Marknadsföring vad gör nytta? Innehåll, upplägg och undervisninsgmetoder Studenters upplevelser av undervisning: social integrering, prestationer, relationer till innehållet? Potential för att välja bort? Särskilt fokus på flickors val Eccles' expectancy-value model (Eccles & Wigfield 2002) Expectancy of success CHOICE Values Interest- and enjoyment value Attainment value Utility value Relative cost Eccles' expectancy-value model Expectancy of success Conclusion: Girls differ from boys in all elements Values Interest- and enjoyment value CHOICE! Attainment value Utility value of Relative the cost expectancy-value model Women in STEM Why should we care Understanding educational choice What can we do? 20
Vetleseter Bøe (2012) fördjupar vad skoltraditioner får för betydelse för framtida rekrytering inom STEM Ungdomars intresse för dessa kunskapsområden i skolan är lågt och avtar när eleverna rör sig genom utbildningen. Elevers intressen är inte knutna till skolämnenas sätt att hantera innehållet utan är mer specifikt kopplade till särskilda innehållsområden lös upp STEM Många barn och ungdomar har svårigheter med att identifiera sig med STEM då kulturen och förebilder som framställs för dem stämmer dåligt med deras identitetsprojekt. Flera elever väljer STEM av instrumentella skäl då studier inom dessa områden kan ge behörighet till särskilda professionsutbildningar. Flickor tror i högre utsträckning än pojkar att de inte kommer klara av studier inom STEM. Flickor identifierar sig i lägre utsträckning än pojkar med förebilder inom STEM samt med skolämnena och disciplinerna. Vetleseter Bøe (2012) Det är inte tillräckligt med analyser av hur skolan hanterar innehåll eller hur konjunkturer varierar. I stor utsträckning är det socialt-kulturella faktorer som bidrar till att bestämma unga individera utbildningsval och dessa behöver därför ingå som förutsättningar. Fyra utgångspunkter är viktiga i allt arbete som handlar om rekrytering: Skilj på olika delar inom STEM-områdena. Finns skillnader mellan länder, särskilt mellan utvecklings och moderniserade länder. Förstå skolsystemets karaktär. Viktiga val görs vid olika övergångar, kan innebära att val görs omedvetet, samt att det görs vid olika ålder i olika länder. Skillnader mellan könen Vetleseter Bøe et al. (2011) använder modellen utvecklad av Eccles & Wigfield (2002), designad för att prediktera utbildningsval och genomför modellering av både egen empiri samt tidigare forskningsresultat utifrån tre komponenter som starkast påverkar ungdomars val. Huvudresultaten visar att: Ungdomar har svårt att identifiera sig med skolans sätt att hantera innehållet och att det passar dåligt med hur ungdomar idag utvecklar identitet. Barn och ungdomar ser relevans av STEM, men de har i skolan svårare att uppfatta personlig nytta och på vilket sätt innehållet spelar roll för dem. Hur lärare hanterar innehållet, hur det behandlas i läromedel, att möta barn och ungdomar i deras intressen och att koppla till viktiga frågor i samhällslivet är faktorer som senare påverkar val av utbildning Vidare påverkar en undervisning som relaterar till och uppmärksammar ungdomars identitetskonstruktion och som ger tillfällen till att möta förebilder, särskilt behövs en bredare uppsättning av förebilder och karriärmöjligheter samt i vilka kontexter undervisningen utvecklas. Särskilt viktiga kontexter för flickor är hälsa och miljö. I vissa länder ges extra poäng vid val av särskilda kurser eller utbildningar, som ökar rekryteringen. Rekryteringen kan också öka genom att motarbeta bilden av att det är kostsamt, svårt och nördigt att hänge sig åt studier inom STEM. 21
Earlier experiences in science education, interest in the subject, feedback from the teacher and achievements were all ranked as important for educational choices. For some of the variables: Interest in the subject, Usage of subject and Usage of math there was no significant gender difference (χ 2, p>0.05). For other variables such as Previous studies, Subjects relevant for society and Teacher s feedback there was a significant difference between gender (χ 2, p<0.001). Females have a slightly higher ranking than the males. This means that they think that these factors have had a higher influence on their choice than the males do. Experiments and laboratory work and Field trips, excursions and study visits were ranked by the students as less important. However, Field trips, excursions and study visits gave a significant difference between gender (χ 2, p<0.001), where the females ranked it higher. In addition there are cultural elements outside school like popularized forms of science having an effect on student choices. These were ranked lower than previous experiences. There was no significant difference between gender when it came to Importance of TV channels, Importance of competitions and Importance of other activities. For Importance of popular science and Importance of Computer games, the males gave a significantly higher ranking. Females, on the other hand, rank Importance of museums and Importance of films, significantly higher than the males. LONGITUDINAL QUALITATIVE STUDY The qualitative data comes from a longitudinal study between 2011-2014 in upper secondary science and technology education focusing on girls views on STEM education and careers by having them involved in out of school experiences. Activities like visits on STEM workplaces and to meet female role models were at the heart of the project. 101 girls were involved from four different schools. The data was collected by open question questionnaires and interviews. Connections with actors outside school working within the STEM have an influence on meaning making and to see relevance of school work. Specifically teachers competence to make use of such experiences and to include them in learning environments in school is a critical aspect which can have an effect educational choice. 22
Student Experience and Interest in Science: Connections and Implication for Further Education Anders Jidesjö (Corresponding author) & Åsa Danielsson Table 1. Gender differences of experience principal components. Mean difference between females and males for each principal component. A positive difference shows that the mean value of the component score was higher for females than males. Components with statistically significant differences (p < 0.01) are shown in italics. Experience Principal Mean Components difference p-value Technology (build and construct) 1.107.000 Technology (investigate and document).453.000 Use the computer.032.686 Beauty, dreams and romance.848.000 Life on a farm.385.000 Outdoor life.108.173 Media consumer.245.002 Cooking.504.000 Sickliness.150.057 Orientate.113.152 Environmental concern.241.002 Science.165.036 Student Experience and Interest in Science: Connections and Implication for Further Education Anders Jidesjö (Corresponding author) & Åsa Danielsson Table 2. Gender differences of interest principal components. Mean difference between females and males for each principal component reflecting students interest in science and technology. A positive mean difference means that the mean value of the component score was significantly higher for females. Components with statistical significant (p < 0.01) differences are shown in italics. Interest Principal Component Mean differen p-value ce Body and health.933.000 Astronomy and wonder.171.035 Violence, war and weapon.745.000 Farming and ecology.029.724 Everyday technology.587.000 New Age.594.000 History and philosophy of science.004.964 Earth science.234.004 Animals.056.489 Beauty.236.004 Environmental concern.005.953 Exercise.111.172 Music.028.727 Weather phenomena.058.474 Use causing illness.050.541 Build and repair.267.001 Body and beauty.341.000 Student Experience and Interest in Science: Connections and Implication for Further Education Anders Jidesjö (Corresponding author) & Åsa Danielsson I. New Age E. Beauty, dreams and romance I. Body and beauty E. Life on a farm I. Beauty E. Sickliness I. Body and health E. Technology (investigate & document) I. Exercise E. Cooking I. Farming and ecology E. Environmental concern I. Animals E. Media consumer I. Environmental concern I. Astronomy and wonder E. Orientate I. History and philosophy of science I. Earth science I. Music I. Weather phenomena I. Use causing illness I. Everyday technology E. Science E. Use the computer I. Violence, war and weapon E. Technology (build & construct) I. Build and repair E. Outdoor life 23
The students who chose vocational programmes in industry, construction and engineering are connected with the experience component of Build and construct together with the interest components of Everyday technology and Build and repair. Students who chose Science or technology for upper secondary education have significantly higher PC scores in the experience components of Media consumer and Orientate. They also have significantly higher PC scores in the interest components of Astronomy and wonder, Violence, war and weapon, History and philosophy of science, Earth science and Environmental concern. It is interesting to note that, if the significance were tested on a 5% level and comparing the science and technology students with all other students, it would have included the experience component of Science (p-value 0.050 with mean difference 0.176) and Weather phenomena (p-value 0.052 with mean difference 0.358). In total there were nine components where the students who chose science and technology programmes showed statistically significant differences from the other students. Seven out of those nine components belong to the middle cluster in Figure 1. Student Experience and Interest in Science: Connections and Implication for Further Education Anders Jidesjö (Corresponding author) & Åsa Danielsson Table 5.Cross-tabulation of students in a cluster distribution of student choices for upper secondary education in five different categories. Cluster Programme 1 2 3 Vocational (health ) 16 33 23 Vocational (industry ) 15 2 53 Social science 56 65 67 Science and technology 49 13 79 Other 15 9 29 There is a significant relationship between the three clusters of student distributions and choices made for upper secondary education (chi-squared test, p < 0.001).The result shows that there is a difference between the student clusters, based on experience and interest, in relation to the choices made for upper secondary education. De som väljer högre utbildning inom STEM har oftast upplevt innehållet i den tidigare utbildningen som intressant och meningsfullt (Jidesjö et al., 2009). Den tidigare utbildnigen bidrar till och påverkar framtida utbildningsval. Detta bekräftas av Sjaastad (2012) som studerar betydelsen av hur olika personer i en individs omgivning har inflytande över och påverkar utbildningsval till STEMområdena. Han finner att lärare och föräldrar är de viktigaste grupperna för detta. På så vis återkommer hela tiden frågan om innehållets hantering Lyons & Quinn (2010) pekar i samma riktning 24
Lyons & Quinn (2010) Det som bidrar till att påverka framtida val till STEM är om: man varit framgångsrik tidigare i skolan man presterat bra, fått bra betyg fått bra återkoppling och förstått vad undervisningen gick ut på allt det som bidrar till att självkänslan stärks inom dessa kunskapsområden De som inte väljer till STEM-området svarar ofta omvänt De har svårigheter med att se sig själva som framtida utövare inom dessa områden De anger att de inte behöver dessa kunskaper för deras tänkta karriärer De har haft svårt att identifiera sig med innehållet De uttrycker också att de inte känner sig duktiga och kompetenta i dessa skolämnen Att fundera kring rekrytering Hur ska vi tala om behov av ökad rekrytering till STEM? Innehållets hantering viktigt men behövs fler? Är det fler fast med ett annat kunnande? Nya samhällsbehov? Ingen stark evidens i Sverige för att antal sökande till gymnasiets N&T program minskar? Ingen stark evidens för att antal examina från universiteten inom N&T minskar? Det som varierar och står för stora volymer inom STEM är teknikutbildningarna. Vilken N&T är i så fall viktig i den tidigare utbildningen? Hur hanteras skolämnena? I Sverige har vi aldrig utbildat så många inom STEM-områdena som idag? Reformernas karaktär? 1994 gick gy.skolan från linjestyrning (bestämda kurser) till programstyrning (valbart). Utbyggnaden av hela högskolan under sent 1990-tal? Arbetsmarknad och kompetens? Kvalitet? Internationell konkurrens? Viktigare frågor (?) Val avgörs tidigt - Flickor och STEM? Hur hanteras i så fall innehållet i den tidiga utbildningen? Bra förebilder? Äkthet i uppgiften? Bra kontexter? Läromedel och lärares inställning till uppdraget? Hur hjälpa lärare i olika delar? Utmaning Förstås omöjligt att tillgodose allas intressen, som kan bero på kön, ålder, socialgrupp, religion, arbete, åsikter etc. Det viktiga är att alla får vara med och diskutera! Romantisera inte kring detta! Missar vi denna öppenhet kan det vara förödande för vissa grupper. Vi lever i ett högteknologiskt samhälle som är sårbart. Öppna upp för olika perspektiv och diskutera olika intressen! Hitta sätt att tala om problem som har betydelse för människor. Sätt som engagerar deras verkliga intressen och djupt rotade värden. Att göra detta innebär ofta att ta till sig nya utgångspunkter, nya sätt att formulera problem, sätt som ger mening och som är nya sätt att tala naturvetenskap! 25
Information Research Business School Education More smiles on our faces! 1900 1950 2000 International understanding! Enjoyment of life Participation Trust Empowerment 26