Björn Andersson Designforskning

35 Pages·2015·9.67 MB·English

NA-§]pJ]EJl('][']R. UM
STUDIER A V NATURVETENSKAPEN I SIWLAN
Nr 27
DESIGN OCH VALIDERING AV
UNDERVISNINGS SEKVENSER - EN
ÄMNESDIDAKTISK FORSKNINGSSTRATEOI
MED EXEMPEL FRÅN NATURVETENSKAP
av
Björn Andersson
Enheten Rsr ämnesdidaktik
Institutionen för pedagogik och didaktik
Göteborgs universitet, Box 300, SE-40S 30 GÖTEBORG
ISSN 1102-5492, Red: Björn Andersson
2 3
SAMMANFA1TNING
I denna rapport beskrivs, diskuteras och exemplifieras eU forskningsprogram vars
syfte är att bidra till att lösa ett angeläget skolproblem, nämligen den mindre goda
naturvetenskapliga förståelse hos en majoritet av eleverna, som framkommit vid
nationella utvärderingar och andra undersökningar. I korthet går programmet ut på
att ämnesdidaktiska forskare och lärare i skolan tillsammans designar under
visningssekvenser och utvärderar hur de fungerar i praktiken, bLa. med avseende
på vad eleverna lär sig. Under designarbetet spelar forskningsresultat om elevers
vardagliga föreställningar om naturvetenskapliga fenomen en viktig roll, liksom
analyser av ett givet områdes begreppsliga uppbyggnad och av motiv får att det
skall ingå i skolans undervisning. En viktig forskningsprodukt är en utförlig
lärarhandledning, vars funktion är att vara ett verktyg för fortsatt kunskapsbygge.
I en sådan är följande tänkt att ingå:
• Diskussion om varför man undervisar det givna omddet.
• Analys av det naturvetenskapliga innehållet (begreppsstruktur, relationer till andra
omn\den, social betydelse m.m.).
• I mån av behov ämnesfljrdjupning, i vilken en idehislorisk översikt kan vara en del.
• Redovisning och analys av forskningsresultat om elevers fljreställningar och
möjligheter att flSrstA,liksom resultat av eventuella fdrsök att undervisa omn\det.
• Förslag till mål i relation till elevens utgångsläge.
• Diskussion om betingelser som är gynnsamma for ett lärande som leder till för
ståelse. Dessa betingelser kan uttryckas i form aven hypotetisk innehAllsorienterad
teori.
o Förslag till ett antal lektioner som exemplifierar hur teorin kan omsllttas i praktiken
o Redovisning av olika resultat (vad eleverna har lärt sig och hur de upplevt
undervisningen, fljrsökslärarnas erfarenheter m.m.)
Design och validering av undervisning tilldrar sig ett ökande intresse inter
nationellt sett. I Europa finns grupper som arbetar med att utveckla 1"eaching
leaming sequences'. I USA är 'Design based research' ett expanderande område.
Vår grupp profilerar sig i detta sammanhang genom följande:
o Vi har skapat och konkretiserat begreppet 'innehållsorienterad teori' .
• Vi betonar utveckling aven kunskapsbas som kan användas av lärare och
lärarutbildare fiSr fortsatt kunskapsbygge .
• Vi strävar efter alt forslA betingelser för utveckling av lärares ämnesdidaktiska
kompetens.
4 5
FORORD
Under ett antal år har 'Göteborgsgruppen för forskning om naturvetenskaplig
undervisning' prövat nya sätt att undervisa inom viktiga områden, såsom en
partikelmodell för gaser och teorin om evolution genom naturligt urval. Efterhand
har detta lett fram till fannutering av ett ämnesdidaktiskt forskningsprogram, som
vi kallar 'Design och validering av undervisningssekvenser'. Det beskrivs i denna
rapport. Programmet utgår från en viss värdegrund, nämligen att forskningen skall
bidra till att förbättra den naturvetenskapliga undervisningen i skolan.
Rapporten vänder sig till forskare, lärare, lärarstuderande och andra som är
intresserade av aU utveckla fOrståelse av betingelser rur undervisning och lärande
angående naturvetenskap.
Mölndal den 28/9 2005
Björn Andersson
6
7
INNEHÅLL
I. PROBLEM OCH ÖVERSIKT 9
Lois Pasteur och limnesdidaktiken 9
Stigar ('ör undervisning och lärande 9
Strategi/metodologi och eftersträvade resultat JO
Praktisk användbarhet men ej recept som garanterar resultat II
Internationellt perspektiv 11
Utbildningsvetenskaplig profilering 12
2. DEN FÖRSTA DESIGNEN VÄXER FRAM 13
Motiv for att undervisa ett givet område 14
Områdets karaktär 15
Urval av innehåll 16
Allmänna teorier om lärande och undervisning 16
Problem med generella utsagor 19
Elevens fbrutsll.uningar 20
Urarens förutsättningar 22
Yttre f6rulsättningar 22
Uroplan och kursplaner 22
Undervisningspraxis 22
Innehållsorienterade teorier - en ny möjlighet till llirslåelse 23
Erfarenheter och exempel 24
Summering 25
3. MINDRE UNDERVISNINGSEXPERIMENT GENOMFÖRS 27
Teaching experiment - upprepade intervjuer och undervisning 27
Experimentella undersökningar av textflSrståelse 30
4 FORSKARE OCH LÄRARE DISKUTERAR KUNSKAPSBASEN 33
5 LÄRARE UNDERVISAR MED STÖO AV KUNSKAPSBASEN 35
OCH FORSKARE
Elevens lärande 35
Lärarcns kompctensutveckling 36
Problemlösning i grupp 37
Hur många revisioner behövs? 37
6. LÄRARE UNDERVISAR MED STÖD AV KUNSKAPSBASEN 39
OCH KOLLEGOR
Forskningsmöjlighetcr 40
7. DISKUSSION OM NAGRA VIKTIGA ASPEKTER 41
A V FORSKNINGSSTRATEGIN
Kv alitetskritericr 41
Hur skall kunskapsbasen utfonnas? 42
Synpunktcr pi innehAllsorienterade teoricr 44
Om resultat av designarbctct 48
REFERENSER 49
8
9
BILAGA J. ARGUMENT FÖR ATT UNDERVISA
OM EN KVALITATIV PARTIKELMODELL FÖR SJ J
GASER I GRUNDSKOLANS SENARE DEL PROBLEM OCH 6VERSJKT
BILAGA 2. SKISS TILL EN SYNTES AV ALL
ss Louis Pasteur och ämnesdidaktiken
MÄNNA TEORJER OM KUNNANDE OCH LÄRANDE
Den här uppsatsen handlar om att skapa och utveckla en forskningsstrategi, eller
BILAGA 3. ÄMNESDIDAKTISK KOMPETENS metodologi. för att arbeta med en viss typ av problem, nämligen hur undervis
59
ningen i olika ämnen kan fOrhättras. Den senaste nationella utvärderingen visar
BILAGA 4. ETT EXEMPEL PÅ RESONEMANG
61 exempelvis alt detta är nödvändigt beträffande matematik. naturvetenskapliga äm
SOM LEDER FRAM TILL DESIGN A V EN nen och samhällsorientering. Vår2 ledsljärna är Louis Pasteur, som arbetade med
UNDERVISNINGSSEKVENS
att lösa praktiska problem och därvid utvecklade vetenskapen mikrobiologi. J vårt
BILAGA S. EXEMPEL pA KUNSKAPSPRODUK_ fall handlar det om att bidra till att förbättra skolans undervisning i olika ämnen
TER SOM SKAPATS DA EN UNDERVISNINGS_ 63 och därvid utveckla ämnesdidaktik som en utbildnmgsvctenskaplig specialisering.
SEKVENS OM GEOMETRISK OPTIK DESIGNATS
Den strategi/metodologi, som vi försöker utarbeta innebär att vi skapar eller
'designar' ny undervisning om viktiga innehåll, undersöker i vilken utsträckning
den leder till rurbättrat intresse och lärande och försöker förstå varför process och
resultat blev som de blev. Till strävan efter förståelse hör aU formulera
innehållsorienterade teorier, som anger undervisningSbetingelser, vilka gynnar
lärande med förståelse av ett givet innehåll. Vi har ambitionen att redovisa
teoretiska överväganden, tillvägagångssätt, resultat och insikter på ett sådant sätt
att andra kan använda det kunnande som genererats för att rurbäura sin egen
undervisning eller gå vidare med nya forskningsfrågor.
Stigar for undervisning och lärande
Den grundläggande analysenheten i det nu skisserade arbetet är 'läraren och
eleven'. Det är i mötet mellan dessa som lärande kan ske eller igångsättas och
intresse kan uppstå. 'Läraren' skall här fattas i vid mening. Det är ofta och med
fördel fråga om en person, men kan också vara exempelvis texter eller
dataprogram. Och 'eleven' betecknar både enskilda individer och olika grupper.
Vårt fokus är alltså läraren och eleven. Det gäller att fikstå vilka undervisnings
betingelser som skapar intresse och gynnar lärande med förståelse av det givna
innehållet. Det betyder att studium av 'Ieaming pathways'. som ibland llirordas
som en metod att validera undervisningssekvense~, ligger något utanför fokus,
likaså studium av 'teaching pathways'. Det senare begreppet förekommer i och för
sig inte i den internationella designlitteraturen4• Däremot föreslås ibland 'a shift of
I Strategi kan vara motiverat som term eftersom det rör sig om ett övergripande lilIvägagångsstttl
Metodologi kan ocksA anvllndas eftersom det är froga om att på ett samordnat sitt anvlnda ett
nertaiolika metoder.
2 Pronomina 'vår' och 'vi' syftar i denna uppsats på 'Göteborgsgruppen Rlr forskning om
naturvetenskaplig undervisning' vid Institutionen för Pedagogik och didaktik, GOteborgs
universitet. Hemsida: http://na-serv.did.gu.se
l Meheut& Psillos, 2004.
4 Hllrmed avses publikationer på engelska eller nordiska sprAk.
10
Il
emphasis towards teaching ralheT than Jeaming as a focus for rcsearch's. VAr ide är
att i stället lägga tonvikten på 'teaching-leaming pathways'. En svensk term skulle Praktisk användbarhet men ej recept som garanterar resultat
kunna vara 'stigar rur undervisning och lärande' med dcn underförstådda För att undvika vissa missfårstånd framhålls redan hUr att design och validering av
innebörden att stigen i stor utsträckning banas av lärare och elev(er). undervisningssekvenser inte syftar till att produccra vetenskapligt testade recept
rur ett antal lektioner som garanterar vissa resultat. Att tro aU pedagogisk eller
. ämnesdidaktisk forskning kan tillhandahålla något sådant är inte bara en illusion
Strategi/metodologi och eftersträvade resultat utan också uttryck rur en överteknisk inställning till undervisningsprocessen.
Vi kallar den strategi/metodologi vi håller på att utarbeta för 'Design och Däremot går det att beskriva hela arbetet, från den inledande fasen till olika
vajidering av undervisningssekvenser', Den beskrivs och diskuteras i följande exempel på hur en undervisningssekvens genomrurts i vanliga klasser, på ett
kapitel, dels utifrån våra erfarenheter av alt använda den, dels på grundval av sådant sätt att läsaren/läraren Ilr kontakt med sina egna erfarenheter, lär sig något
Jitteraturstudier. Strategin/metodologin är långt ifrån fardig. Dess olika faser nytt, ifrågasätter och stimuleras att pröva. Det är troligt att den prövande läraren
behöver prövas och analyseras fOr olika innehåll och grupper av då kommer att känna igen en hel del av de erfarenheter och resultat som är
elever/studerande. Vårt perspektiv är den akademiska forskarens. men strategin beskrivna, men också göra nya rön som kan leda till fortsatt kunskapsbygge. Om
kan även användas av intresserade lärare som vill f6rbättra sin undervisning. Vårt beskrivningen av arbetet fungerar på detta sätt har det generell räckvidd. Denna
innehåll är naturvetenskap, men andra innehåll kan naturligtvis också komma generalitet är dock inte statistisk utan analytisk.6 Ett annat sätt att se på detta ges
ifråga, såsom matematik, teknik och SO-ämnen. av begreppet 'konsekvensvaliditet,.7 Om det kunnande som skapas och uttrycks på
lämpligt sätt leder till fortsatt utveckling av skolans undervisning så besitter det en
Viktiga startpunkter rur arbetet är forskningsresultat om elevers rurståelse och speciell kvalite·-det har god IItvecklbrgsvaliditel.8
lärande angående det givna innehållet, liksom analyser av innehållets karaktär.
Lärare involveras tidigt i arbetet, som leder till olika kunskapsprodukter bl.a.: Det ton.!c ha framgått att ett viktigt syfte med vår forskning angående design och
• didaktiska innehåJJsanalyser validering av undervisningssekvenser är att bidra till rurbättring av skolans natur
vetenskapliga undervisning. Det betyder inte att vi anser alt utbildningsveten
• beskrivning och analys av hur elevers kunnande utvecklas i relation till den
genomrurda undervisningen skaplig forskning som ej har denna ambition är mindre betydelsefull. Vi håller
med Jenkins när han framhåller vikten av 'research tbat is less directly concemed
• beskrivning och analys av hur lärares ämnesdidaktiska kompetens utvecklas
genom deltagande i forskningsarbetet with improving practiee than with sharpening thinking, directing attention to
important issues, elarifying problems, encouraging debate and the exehange of
• obcehs kprirvonbilnegm loöcshn iannga liy gsr uavp pp rocesser i klassrummet, t.ex. lärarledda diskussioner views.'9 Vi hoppas naturligtvis att vår forskning också skall bidra till skärpt
tänkande, debatt om viktiga frågor och liknande.
• innehålJsorienterade vetenskapliga teorier som anger betingelser vilka gynnar
lärande med f6rståelse och intresse av det aktuella innehållet
• en kunskapsbas som kan användas av lärare j skolan för fortsatt utveckling Internationellt perspektiv
Design och validering av undervisning tilldrar sig ett ökande intresse inter
Arbetet kan delas in i fem faser. Dessa är: nationellt sett. I Europa finns grupper som arbetar med att utveckla 'Teaching
l. Kunskapsbasen böljar byggas. leaming sequences'. Nyligen har International Journal of Science Education ägnat
2. Mindre undervisningsexperiment genomförs. ett specialnummer åt detta tema. 10 Den amerikanska tidskriften Educational
3. Forskare och lärare reviderar kunskapsbasen. Researcher gav år 2003 ut ett temanummer angående 'The role of design in
educational research.'!! Ett år senare ägnade The 10urnal of the Learning Sciences
4. Lärare undervisar med stöd av kunskapsbasen och av forskare.
ett nummer åt 'Design based research.'ll Vi profilerar oss i detta sammanhang
5. Lärare undervisar med stöd av kunskapsbasen och av kollegor.
genom följande:
Lärare kan med rurdel delta från början, men detta är ibland inte möjligt av resurs
skäl. I så fall svarar forskarna rur fas I och 2. 'Se Sassey (2001) fijr en diskussion om denna typ av generalisering.
1 Messick, 1989 .
• Begreppet 'utvecklingsvalidilet' har introducerats av Andersson (2000).
9 Jenkins, 2001.
10 M~heut & Psillos, 2004.
11 Kelley, 2003,
j Jenkins, 2001. 12 Sarab & Squire, 2004.
12
13
Vi har skapat och konkretiserat begreppet 'innehållsorienterad tcori',Il. 2
Vi strävar efter att rorslå betingelser för utveckling av lärares ämnesdidaktiska DEN FÖRSTA DESIGNEN VÄXER FRAM
kompetens.
Den inledande fasen av arbetet går ut på att göra en första design aven under
Vi betonar utveckling aven kunskapsbas som kan användas av lärare och visningssekvens angående det innehåll som valts ut. Till detta kan höra att
Järarutbildare rur fortsatt kunskapsbygge. utveckla elevtexter. diagnosinstrument, dataprogram och annat som kan berika
Vi tänker från början på alla fem faserna ovan, vilka vi bedOmer som nöd. elevens lärande. Designen ses som en hypotes om hur man kan undervisa så att
vändiga ruc att nå ut med resultat i den reguljära undervisningen. eleven blir intresserad och lär sig det givna innehållet med ffirståelse, Om möjligt
uttrycks nyckelpunkter i designen i form aven tentativ innehållsorienterad teori
I följande kapitel beskrivs de fem faserna mera ingående.
som anger betingelser, vilka gynnar lärande med förståelse, Beskrivningen av
lektionssekvensen utformas som ett 'scenario' i den mening som Lijnse oeh
Klaassen angcr:14
Utbildningsvelenskaplig profilering
We deyelop teaching-Iearnillg materials for teachers and students. However, we do
Mycken utbildningsvetenskaplig forskning utgörs av undersökningar och analyser
not just write them rather intuitively as textbook writers usually do. In fact, we
av befintliga förhållanden, alltifrån stora nationella studier till kartläggning av develop them in parallel with a scenario. This scenario prediets and theoretically
elevers fiSrestäIlningar och etnografiska beskrivningar av klassrumsprocesser. En justifies in detail the teaching-leaming process as il is expected to lake place and why
annan typ av forskning, inte så vanlig i Sverige, är randomiserade experiment. I it is expected to happen in that way, This relates in particular to the interaction of
fdrhålJande till dessa och andra etablerade sätt att forska är 'design oeh validering teaching and leaming activities, (".) In the try out of the teaching sequence, the
av undervisningssekvenser' ett nytt inslag i den svenska utbildningsvetenskapen. scenario functions as a delailcd research instrument that guides our observations and
Man kan tala om en ny röst eller en ny 'forskningsdialekt'. Forskaren har flera interpretations of the teaching-leaming process.
roller. Hanlhon är
• aktiv innovatör av undervisning angående givna innehåll Designarbetet är betydligt mer systematiskt och ingående än vad en lärare hinner
• lärare som pilotundervisar med då hanlhon planerar sina lektioner, och är långt ifrån att vara en trivial
• forskare som med olika metoder studerar och analyserar samspelet lärare uppgift. Det handlar b1.a. om att inledningsvis sammanställa innehållsspecifikt
elever och utvecklar innehållsrelaterade teorier. didaktiskt kunnande. Inom många naturvetenskapliga områden kan exempelvis
antalet vetenskapliga artiklar och rapporter angående elevers föreställningar' och
Denna rollprofil torde passa den ämnesdidaktiske forskaren väl. Hanlhon har möjligheter att lära räknas i hundratal. Vidare noteras att lärares erfarenheter och
lärarutbildning och lärarerfarenhet, är kunnig i ett eller flera ämnen och har tankar finns uttryckta i åtskilliga artiklar i professionella tidskrifter. Om detta
genomgått ämnesdidaktisk forskarutbildning. kunnande inte syntetiseras och beskrivs på ett överskådligt sätt fOrblir det
svårtillgängligt för lärare och lärarutbiIdare, vilket i sin tur innebär att
skolsystemet är ineffektivt, En kumulativ kunskapsutveckling blir i det närmaste
Il Andersson & Bach, 2005; Wallin. 2004, Andersson & Wallin, 2005, omöjlig. Om nu naturvetare 'står på giganters axlar', som Newton uttryckte saken,
varffir skulle inte ämnesdidaktiker - både praktiker och forskare - kunna göra
något liknande?
Designarbetet beskrivs översiktligt i figur l. Under detta beaktas och analyseras
ett antal aspekter med utgångspunkt från tillgängliga forskningsresultat och
beprövad erfarenhet. Aspekterna hänger på olika sätt ihop och utgör ett system av
kunnande, vars delar kan växelverka så att nya ideer uppstår. Aspekterna är
översiktligt angivna på cirkelns periferi i figur I nedan. De diskuteras sedan var
och en rur sig.
I' Lijnse & Klaasscn, 2004.
14 15
motiv för aH under anglo-amerikanska.17 Exempel på frågor om undervisningens innehåll som har
visa området
med bildning att göra, och som formulerats av den tyske didaktikern Klafki, är
undervis fOljande:18
nings
praxis Vilken är den mer allmänna ide som representeras av det innehåll som är av intresse?
Vilka grundläggande fenomen eller grundläggande principer, vilka allmänna lagar,
kriterier, metoder, tekniker eller attityder kan tas upp på ett exemplariskt sätt genom
att behandla innehållet?
läroplan
& kurs Vilken betydelse fur de studerandes intellektuella liv här och nu har det avsedda
planer
innehållet eller de avsedda erfarenheterna, kunskaperna, fönnågoma och fardig
hetema? Vilken betydelse har innehållet ur pedagogisk synpunkt?
Vilken betydelse har innehållet mr de studerandes framtida liv?
Det vore onekligen intressant att veta hur exempelvis nyexaminerade svenska
lärare i naturvetenskapliga ämnen skulle besvara dessa frågor f6r olika innehåll.
........................ _. elevens
För atl konkretisera resonemanget ges i bilaga I ett exempel på hur man kan svara
lärarens fUl· förutsätt
utsättningar ningar på frågan 'VarfOr?' när det gäller innehållet 'en partikelmodell f6r gaser'.'9
Figur I. Aspekter av designarbete.
Områdets karaktär
En annan viktig fråga är: 'Vad är X?' Frågan manar till att tänka igenom det natur
Motiv for alt undervisa ell givet område vetenskapliga innehållet som sådant. Vilka begrepp ingår? Hur är de relaterade?
Anta att man funderar på att undervisa om området X. En viktig fråga är då: Vilken är den teoretiska kärnan och vilka viktiga satser f6ljer av denna? Hur är X
'Varmr undervisa om X till den givna elevgruppen?' Ett skäl kan naturligtvis vara relaterat till andra naturvetenskapliga områden? Vilken betydelse har X i
att X ingår i skolans kursplaner, men detta är inte nödvändigt. Skolan behöver naturvetenskapen? Vad har X betytt för människan i hennes samhälle? Svaren på
alltid fdmyas, och rursök i den vägen kan vara både spännande och intressanta. dessa frågor påverkar också hur undervisningen läggs upp.
De svar på frågan som ges legitimerar området. och kan påverka hur under
visningen läggs upp. Frågan är foga diskuterad i den internationella design Aspekten 'Områdets karaktär' betonas bl.a. inom den tyska ansats som kallas
litteraturen. 'Educational reconstruction,:20.
The first component of research contains the analysis of scientific content in order lo
Relevant i detta sammanhang är de arbeten om 'curriculum emphases' som publi detect the basic qualilative ideas and their relationships. The intention ofthis analysis
cerats av RobertsiS och vidareutvecklas av Robcrts och Östmanl6• Om t.ex. ett is to reconstrucl content structures in such away that the 'elementary' features are
viktigt motiv får undervisningen är att flkbereda flSr fortsatta studier (läroplans emphasiz.ed. The clarification of the scientific content is necessary not only with
emfasen 'solid foundation') så blir val av innehåll och uppläggningen av undervis regard to the subject and mcthods but also with regard to the community of
ningen annorlunda än om motivet är att förbereda för ett aktivt medborgarskap scientists, for every original publication and every textbook represent - amongst
(emfasen 'scienceJtecMology decisions'). other things _ the idiosyncratic view of the scientist. The question is what is implied
by the manner of presentation and its (necessary) limitations. As sources of the
analysis we use original technical papcrs, leading scientific textbooks and mono
Ett annat sätt att se på läroplansemfaser ges av begreppen 'bildning' respektive
graphs on the history of science. The clarifying questions are:
'utbildning'. Undervisning för bildning syftar till att utveckla hela människan
utifrån hennes förutsättningar och önskemål. Utbildning har det mer begränsade
syftet att eleven skall uppnå vissa kompetenser. Bildningsbegreppet har knappast
varit ruremål för en livlig diskussion när det gäller naturvetenskaplig undervisning
i Sverige. Det ingår i den tyska didaktiktraditionen, men är inte lika påtaglig i den 17 Fensham, 2001.
II Hämtat från Duit (2000).
Jj Robcrts, 1982. 19 Andersson & Bach, 1995.
J6 RobcrlS & Ostman, 1998. lO Kallman, Duit, Gropengiesser & Komorek, 1995.
16 17
Which are the scientific theorics and concepts on a specific subject, and where are dock inget intresse hos Piaget. 24M en det betyder inte att han var omedveten om
their limitations? detta, vilket fOljande citat visar:
Which are thc genesis, function and mcaning of thc scientific concepts, and in Society is the supreme unit, and the individual can only achieve his invcntions and
which conlexl are thcy placed? intellcctual constructions insofar as he is the seat of collectivc intcractions Ihåt are
Which scientific tenns are being used, and which of them constrain or promote naturally dependent, in level and value, on society as a wholc.
leamingjust because oftbeir litern! mcaning?
Which scientific and epistemological positions are implied? Konstruktivism enligt nämnda arbete av Furth är inte någon teori rur under~
Which ethieal and social implications are associated with the scientific concepts? visning, utan ett s!Ut att se på lärande och kunnande. Liksom andra genomtänkta
Which fieJds of application 3re affecled? teoretiska plattformar stimulerar den till reflexion, bl.a. över undervisning, men de
eventuella slutsatser som dras är den reflekterandes egna och inte någon tvingande
Att exempelvis ta upp och diskutera sociala och etiska implikationer av ett konsekvens av teorin. Exempelvis finns det inte i teorin inbyggt något förbud mot
naturvetenskapligt innehåll kan vara ett sätt att få eleverna intresserade. att hålla föreläsningar, ej heller någon allmän relativism som säger alt det bland
olika llireställningar inte går att utnämna någon som bättre än en annan.
Urval av innehåll Den didaktiska relevansen av den individuellt fokuserade konstruktivismen kan
2s
De flesta naturvetenskapliga områden är mycket omfattande. Det går inte att ta uttryckas i form av fyra ideer:
med allt i skolans undervisning, och därfflr måste ftigan 'Vad av X?' ställas och The importance of the pupiIs' active involvement in thinking if anything like under~
besvaras. Det är med andra ord fråga om en selektion av ett lämpligt innehåll, som standing is to be reached.
bl.a. beror av motiven rur att undervisa området. Exempel på kunskapskällor som The importance of rcspcct for the child and for the child's own ideas.
That science consists of ideas created by human beings.
kan studeras när det gäller urvalsfrågan är kursplanearbeten som 'Science for all
That the design of tcaching should givc high priority to making sensc to pupiIs,
Americans,21 och 'Benchmarks,.22 Urvalsproblematiken är föga behandlad i den
capitalizing on and using what the)' know and addrcssing difficultics that may arise
internationella design litteraturen.
from how they imagine things to be.
Dessa fyra punkter rymmer också uttalanden om individens omgivning, vilket
Allmänna teorier om lärande och undervisning leder till reflexionen att det är principiellt omöjligt med ett renodlat individfokus.
Allmänna teoretiska plattformar kan bidra till förståelse av lärandets och kunnan~ En individ förutsätter ju en omgivning på samma sätt som en organism llirutsätter
dets natur och ge insikter av betydelse för att förbättra undervisningen. Exempel en miljö. En metafor som fängar upp denna omständighet är Vygotskys välkända
på sådana plattformar är konstruktivismen, fenomenografin, socialkonstruktivis~ 'mind in society,.26 Den tillmäter i princip det mentala och det sociala lika vikt,
men och den sociokulturella ansatsen. Dessa olika ansatser har utvecklats som vilket kan sägas vara ett uttryck fOr en socialkonstruktivistisk syn på lärande och
teoridrivna forskningsprogram med olika syften, såsom att llirstå människans kunnande.
erfarande av sin omvärld (fenomenografin) eller hur individer kommunicerar i
olika situationer och sammanhang (den sociokulturella ansatsen). De är alla av Låt oss resonera om den tredje punkten i listan utifrån denna syn. En konsekvens
intresse rur skolans undervisning, men ingen ansats kan sägas vara 'heltäckande' av punkten är att naturvetenskapliga begrepp och teorier inte kan upptäckas
när det gäller att förstå undervisningens och lärandets komplexitet. Inspirerade av genom observationer av naturen. De skapas ju, eller 'konstrueras', av människor,
dessa ansatser presenterar vi här författarens allmänna syn på lärande och enskilt eller i grupp. Naturen är rur den skull llirvisso inte ute ur bilden. En teori
kunnande. Ytterligare kommentarer ges i bilaga 2. testas med förutsägelser, som leder till experiment. Om förutsägelserna inte
stämmer med experimentresultat kan teorin behöva revideras.
'Mind in society' - en sOcialkonslruktivis/isk syn på lärande och kunnande
Det sagda betyder att eleverna ej på egen hand kan upptäcka begrepp och teorier
Utgångspunkten är Piagets konstruktivistiska teori angående vad som i engelsk genom att t.ex. experimentera och undersöka. 'Mind' är därrur hänvisad till
språkig litteratur brukar benämnas 'the knower~known relationt, sådan den är 'society', såsom olika media, lärare och andra naturvetenskapligt kunniga
beskriven i arbetet 'Piaget and knowledge' av Furth21. Teorin avser enskilda personer, fOr att lära sig fysik, kemi och biologi. Läraren har en nyckelroll i detta
individer, men är i sina grundbegrepp öppen llir kontexter, samhälle och kultur.
Studium av hur sociala och kulturella processer influerar individens kunnande var u Från 'Biology and knowledge' av Piaget(197l, p.368), citerat av Boden (1979, p 95).
2' Ogbom, 1997.
lL American Associalion for the Advancemenl of Science, 1989. 26 Egentligen ~orde man länka enligt metaforen 'mind in naturc, lechnology and society' eftersom
II American Association for the Advancement of Science, 1993. 'mind' päverkas av, och pa.verkar, 'nalure' (inklusive dcn egna kroppen), 'tcchnology' oeh 'society'.
2] Furth, 1969. Men för resonemangen här ricker det med 'mind in society'.
18 19
sammanhang. Det är hanlhon som är bäraren av det naturvetenskapliga kunnandet. kan använda den i nya situationer, Lex. då qe löser problem, samtalar eller söker
nytt kunnande. För forskare och lärare gäller det alt välja ut väsentligheter, dvs.
Utan lärarens begreppsintroduktioner och systematiska planering av situationer
undervisa om grundläggande begrepp och teorier som kan användas i många olika
för begreppsanvändning är chansen ganska liten att det blir en bestående
sammanhang och som är viktiga mr att förstå vår omvlirld,
behållning av den naturvetenskapliga undervisningen. Ett annat sätt att uttrycka
detta är att ifrågasätta föreställningen om eleven som infonnationssökare och Den som förslått något har uppnått en självständighet i rurhållande till del
läraren som en något tillbakadragen handledare. Läraren ses istället som en aktiv förstådda, jämfört med kuMande som bara är memorerat. Detta torde bl. a.
kulturbärare, inte som en hjälpreda i bakgrunden. mrbättra fdrutsättningama att ta ställning till etiska konsekvenser av kunskapen.
Förståelse är med andra ord viktigt inte bara för kunskapsulveckling ulan också
Samtidigt innebär den socialkonstruktivistiska synen en fOrståelse av att eleverna
för en levande demokrati. Här gäller det inte bara att 'mind' stimuleras och
behöver tid och autonomi rur 'vrida och vända' på det nya innehållet så att det blir
påverkas av 'society' utan också aU 'mind' påverkar 'society'. I en demokrati är
hanslhennes eget. Det gäller alltså att hitta en lämplig balans mellan begrepps
relationen 'mind-society' reciprok och dynamisk.
introduktioner och begreppsanvändning, mellan input och autonomi, mellan social
stimulans och individuell reflektion.
Problem med generella utsagor
Kommunikation är nödvändig for kunskapsutveckling
De rekommendationer och riktlinjer som beskrivits ovan kan bidra till att ge en
En annan teoretisk ansats är den sociokulturella. En företrädare fOr denna
produktiv inriktning åt arbetet. Men tyvärr är de otillräckliga för att lösa vAra
inriktning, intresserad av naturvetenskaplig undervisning, är Lcmke 21. Han ger en problem. Ta som exempel rekommendationen att man skall utgå från elevens
hel del rekommendationer för undervisningen, bl.a. dessa:
fdreställningsvärld och beakta de möjligheter och eventuella svårigheter som detta
give students more pracl ice talking science
innebär. Den lärare som skall undervisa exempelvis om likströmskretsar ('lampor
teach students how to combine science tenns in complex sentences
och batterier') är inte särskilt hjälpt av detta. HanJhon behöver veta elevens
have students translale back and forth between scientific and colloquial statements
or questions. uppfattningar om just el-kretsar och vad detta betyder fOr undervisningen och
Olika rekommendationer utvecklas vidare av fOrfattaren, t.ex. lärandet. Inga generella teoretiska ansatser, och rekommendationer om
Teachers should use question-and-answer dialogue less than they do now and organize undervisning som fdljer av dessa, går som sådana i land med uppgiften, Svaren
more class time for student questions, student individual and group reports, true måste sökas med innehållsspecifik forskning. Detsamma gäller utveckling av
nytta
dialogue, cross-discussion, and small-group work. Students should do more science undervisning. För att skapa ämnesdidaktisk kunskap av intresse och till mr
writing during dass, always following oral discussion oftopics. den som undervisar behöver man genomffira ett konkret forskningsarbete, område
för område, och publicera resultat för kritik och vidareutveckling. Resultaten kan
Dessa rekommendationer kan utan svårighet ses med socialkonstruktivistiska
inte härledas eller fdrutses utifrån den allmänna ansatsen. De måste skapas, och de
ögon. De specificerar sociala betingelser som gynnar individuell konstruktion av 29
kommer att vara olika, område för område. Lijnse hävdar att detta är 'the
kunnande. 3o
forgotten dimension of science education research'. Cobb m.fl. framhåller:
Okad medvetenhet om lärande och undervisning genom formativ utvärdering General philosophical orientations to educational matters - such as constructivism
are important lo educational practicc, but they often fail to provide detailed guidance
Fonnativ utvärdering ger infonnation till läraren och eleven, som används till att
in organizing inslruction. The critical question that must be asked is whether the
försöka förbättra undervisning och lärande när de pågår. Det finns många
möjligheter att ta sådan infonnation, och fonnativ utvärdering torde på ett eller them}' infanns prospective design and, if so, in precisely what way?
annat sätt förekomma i alla utbildningar. En relativt omfattande vetenskaplig
Lyckligtvis finns det en hel del innehållsspecifika forskningsresultat att tillgå. En
dokumentation visar att om den förbättras och görs mer medvetet och syste
stor del av dessa avser elevens förutsättningar. De har skapats inom en
matiskt, så kan också undervisning och lärande förbättras. u Därför finns det all
konstruktivistisk teoriram och behandlas i nästa avsnitt.
anledning att betona fonnativ utvärdering. Den kan ses som en betydelsefull
omständighet som hjälper individen att konstruera kunnande.
Betoning av attforstå grundläggande begrepp och teorier
Förståelse och intresse tenderar att gå hand i hand. Om det inte finns något att
roTSlå i undervisningen så försvinner det spänningsmoment som en intellektuell
utmaning utgör. För eleverna gäller det att förstå skolans naturvetenskap så att de
221' BLelamckk e&, 1W99i0li.a m. 1998. 2l9O CLiojnbsbe, , C2o0n0f0r.e y. diSessa, LehIer & Schauble, 200].