Elever lærer mer i naturfag når de lager spørsmålene selv

Forskere har filmet naturfagundervisning i tre år. Her er deres tips til lærerne.

Elever i naturfagsklasserommet foran en robot. Foto.

Utforskende arbeidsmåter innebærer å engasjere elever i å bruke sin nysgjerrighet, logisk og kritisk tenkning, og til å stille spørsmål (illustrasjonsfoto: Unsplash.com)

– Det er helt tydelig at mange lærere gjør veldig mye bra i naturfagstimene. Vi så blant annet mye god bruk av nettbrett i timene, konstruktive elevsamtaler og et mangfold av arbeidsmetoder.

Det forteller Marianne Ødegaard, professor ved Institutt for lærerutdanning og skoleforskning (ILS) og prosjektleder for Linking Instruction in Science and Student Impact (LISSI)-prosjektet. Forskerne ville undersøke sammenhengen mellom undervisningen i naturfag og hvordan elevene lærer og engasjerer seg i faget.

Utforskende læring

Forskerne var spesielt opptatt av å undersøke om utforskende arbeidsmetoder gir økt læring i naturfag.

Utforskende arbeidsmåter innebærer å engasjere elever i å bruke sin nysgjerrighet, logisk og kritisk tenkning, og til å stille spørsmål. Ofte har ikke oppgavene et fasitsvar.

– Vi oppdaget at utforskende arbeidsmetoder henger sammen med dybdelæring, fordi elevene må tenke kritisk, jobbe tverrfaglig og se naturfag i en større sammenheng.

– Dette er jo sentrale ingredienser i dybdelæring. Lærerne fremhever også koblingen mellom utforskende læring og det å lære på en dypere måte, fremhever forsker og deltager på prosjektet, Mai Lill Suhr Lunde.

Tips til lærere

  • Få elevene til å reflektere over egen læring for eksempel ved å stille dem konkrete spørsmål: «skriv ned tre ting du har lært i dag, «hva synes du var vanskelig?»
  • Få elevene til å snakke om hvordan de lærer best.
  • La elevene utforske egne spørsmål.
  • Ta i bruk observasjonsmanualen  for inspirasjon og konkrete tips til hvordan du kan få elevene til å engasjere elevene i undervisningen.

Manual for god naturfagsundervisning

Et helt konkret resultat som lærere kan bruke til utvikle egen undervisningen er en observasjonsmanual.

– Observasjonsmanualen gir oss et rammeverk som kan brukes til å kartlegge den gode undervisningen. Stikkordene er handlekraft, nysgjerrighet og engasjement, forteller Magdalena Kersting, postdoktor ved ILS og deltager på LISSI-prosjektet.

Manualen er et resultat av at forskerne analyserte videodata, studerte eksisterende observasjonsmanualer og tidligere forskning relatert til undervisningskvalitet. Den gir klare kriterier på hva som fungerer godt i klasserommet. Observasjonsmanualen ligger tilgjengelig og gratis for alle å laste ned (pdf).

Forskeren understreker at observasjonsmanualen i tillegg kan brukes til å reflektere over egen undervisning og hvilke undervisningspraksiser som fremmer elevdeltakelse og dybdelæring i naturfag.

– Vi mener at når lærere på både barne- og ungdomstrinnet gjør aktivitetene vi beskriver vil det føre til bedre læring, understreker Lunde.

Elever må stille flere kritiske spørsmål

Når elevene jobber utforskende er de altså mer aktive i egen læring. Blant annet kan dette gjøres ved å utvikle spørsmål som elevene skal finne svar på. Dette så forskerne få eksempler på i klassene som deltok i prosjektet.

I kun én av klassene forskerne fulgte jobbet elevene med å lage forskbare spørsmål. Elevene samlet på spørsmål hele året, og forsøkte å skrive ned alt som dukket opp. Så diskuterte de hvordan de kunne finne svar på spørsmålet og lage hypotese.

I etterkant diskuterte klassen metodene og hypotesene, i tillegg til om det er noen etiske hensyn elevene måtte ta for å finne ut av det de lurer på.

– Elevene må reflektere mer over egen læring, og lærere bør prøve å hjelpe dem til å utvikle egne spørsmål. Dette starter en læringsprosess hos elevene som gjør at de lærer mer, fremhever Lunde.

Kritisk tenkning i naturfag

Forskerne fremhever at evnen til å reflektere over egen læring igjen henger sammen med kritisk tenkning, som handler om blant annet å vurdere ulike kilder til kunnskap.

– Det er viktig at elevene lærer seg å vurdere det de leser, det er jo ikke sånn at alt fagstoffet i naturfag har et fasitsvar, fremhever Lunde.

– Elevene må reflektere mer over egen læring, og lærere bør prøve å hjelpe dem til å utvikle egne spørsmål.

Da er det også viktig at elevene snakker sammen om hva de har lært. På den måten blir elevene bevisst på sin egen læringsprosess.

Videodata fanger mer av det som skjer i klasserommet

I prosjektet brukte forskerne video til å finne ut av hva god naturfagsundervisning er. Forskerne filmet læreren som står foran i klassen. Noen av elevene fikk ha på seg hodekamera mens de hadde undervisning.

Hensikten var at forskerne skulle kunne få med seg ting de ellers ville gått glipp av hvis de kun hadde et kamera som sto fastmontert i klasserommet.

– Videodata er nyttig fordi vi kan gå tilbake og studere opptakene. Ofte får vi med oss mer når vi bruker denne type data, fremhever Lunde.

I tillegg intervjuet de lærere. Dette er nyttig fordi de kan sammenligne hva lærerne sier de gjør med hva de faktisk gjør i klasserommet:

– Lærerne har ofte fokus på begrepsforståelse, men videoobservasjonene viser at de ofte ikke sier dette eksplisitt til elevene. Her fant vi en altså en spenning mellom det observerte og det erfarte, avslutter Lunde.

I prosjektet studerte forskerne naturfagstimer og særlig hvordan utforskende arbeidsmetoder fungerer for elevene i praksis. Er funnene gyldige i andre fag?

– Mange av funnene gjelder også i andre fag. Selv om vi har studert hva som skjer i naturfagstimene, har vi brukt kunnskap og verktøy fra andre fag. Observasjonsmanualen vil derfor være nyttig for lærere i ulike fag å benytte seg av, avslutter Kersting.

Kort fortalt

  • Linking Instruction in Science and Student Impact (LISSI) er et forskningsprosjekt om sammenhengen mellom undervisning i naturfag og hvordan elevene lærer og engasjerer seg i faget
  • Prosjektet er en videostudie av naturfagsundervisning 2018-2020
  • Studien er finansiert av Utdanningsdirektoratet og er gjennomført av Institutt for lærerutdanning og skoleforskning, i samarbeid med Institutt for lærerutdanning og pedagogikk ved UiT Norges arktiske universitet.
  • Forskerne fulgte 20 klasser på 4. og 8.trinn over tre år
  • Videoene av undervisningen kobles med resultater fra faglige prøver, spørreskjemaer og intervjuer med elever, lærere og skoleledere
  • Funnene er sammenfattet i kortrapporten Tett på naturfag i klasserommet (pdf)

Kontakt

Professor og prosjektleder Marianne Ødegaard

Les mer

Emneord: Naturfagdidaktikk, Naturfagutdanning, videoforskning Av Magnus Heie, Sandra R. Nielsen, begge ved Institutt for lærerutdanning og skoleforskning
Publisert 6. apr. 2021 09:22 - Sist endret 27. mai 2021 16:02