Problemområde och problemställning

2.2.1 Kreativitet, talang och innovation i naturvetenskap

Kreativitet är ett mångsidigt och krävande begrepp att definiera. Olika forskningar (Boden 1994; Uusikylä 1996) påpekar ett tänkesätt att kreati-vitet alltid inkludedar alltid att skapa någonting nytt. Kreatikreati-vitet inklude-das på olika områden: att hitta, skapa och lösa problem både i vardagen och i skol- och arbetslivet. Det behövs kreativitet t.ex. för att komma på en lösning hur människor skulle bättre sortera sitt avfall, hur man skulle reparera en trasig sak hemma på samma sätt som det behövs kreativitet att för att skapa en vetenskaplig teori. Gardner (1983) pratar om åtta olika tänkesätt, talangsdimensioner. Naturvetenskapligt tankesätt, en förmåga att identifiera och klassifiera omgivningen, är en dimension i klassifie-ringen. Personen kan vara begåvad, ha talang i ett eller många områden i livet. Talangarna behöver omgivningens stöd och uppmuntran för att utveckla sin kunnande och känna sig trygga i en godkännande atmosfär (Ruokonen 2005). Ingen person är kreativ i sig själv utan att ha möjlighe-ter, kunskap och kunnande i form av tänkesätt och handlingsförmåga på ett eller många speciella områden (Gardner 1994: Uusikylä 1994).

Vad som är intressant ur olika skolämnens synvinkel är att de alla har sitt basis i en vetenskap och det vetenskapliga tänkesättet är olika på olika vetenskapsområden inom den konceptuella rymden. Man observerar, experinmenterar och transformerar i den konceptuella rymden, vilket är en stil att tänka och konstruera världen olika med olika tankesätt, t.ex. i matematik, fysik, musik och slöjd. Där har motivation en stor betydelse. Man gör om man vill. Man kan inte vara kreativ utan att vara intresserad av saken men man kan vara så intresserad att tiden och rummet försvin-ner. Då pratar man om flow-fenomen (Csikszentmihalyi 1988; 1996). Nuförtiden har det kraftigt lyfts fram att kreativitetet inte är bara ett indi-viduellt tänkesätt utan kreativitetet utvecklas i en dialektisk process mel-lan människor, melmel-lan varierande kunskap, kunnande och praktisk orien-tering samt med förmågan att söka idéer, värdera möjligheter, testa möj-liga lösningar och fatta beslut inom olika konceptuella rymderna (Lindfors 2009b).

Skapande av ny kunskap inom naturvetenskaperna kräver kreativitet. Kreativitet fordras bl.a. vid observationer av ett problem eller ett feno-men, vid planerande av ett experiment, vid uppställande och konstruktion av mät- och observationsinstrument, vid presentation av mätningsresultat och då man drar slutsatser. Tillämpning av naturvetenskaplig kunskap förutsätter kreativitet. Som kreativt arbete kan man även anse sådant där det genom att man förenar tidigare kända fakta bildas någonting nytt, som är obekant från tidigare. Kreativ verksamhet förutsätter en fri arbetsatmo-sfär, där man i idéskedet inte kritiserar andras idéer. Den kreativa pro-blemlösningsförmågan kan utvecklas och man kan lära sig olika

problem-lösningsmetoder. Många av de apparater som behövs vid undersökningar av olika fenomen, kan man själv tillverka av de material som man hittar i skolan eller hemma. Exempelvis tändstickor och tändsticksaskar kan användas för många andra ändamål än att göra upp eld.

I vardagsprat använder man ofta begreppen kreativitet och innovation som motsvarande. De har mycket samma drag. Idéer kan vara kreativa och innovativa men innovationen i sig själv inkludedar att det är en ut-vecklad framtidsorienterad praktisk tillämpning, en sak, ett system (mate-riellt eller immate(mate-riellt), en process eller en service som är ett svar på något behov. Innovation innehåller alltid någon slags praktisk orientering, som har realiserats i verkligheten (Lindfors 2009b). T.ex. kan vi ha krea-tiva idéer att utveckla något system men efter att det har realiserats och tagits i bruk ser vi om de också var innovativa.

2.2.2 Pedagogiska synvinklar till naturvetenskapligt tänke- och arbetsätt

I den kritik som riktats mot grundskolan har man gång på gång påpekat att detaljerade minneskunskaper och andra basfunktioner har alltför stor betydelse. Å andra sidan grundar sig hög kvalitet på kunnande och inlär-ning på vidsträckt kunskap och effektiv hantering av kunskap (Glaser 1996). Kreativ problemlösning lyckas bara om den bygger på en omfat-tande kunskapsbas och på mångsidig slutledningsförmåga (Howe 1999: Sahlberg & al. 1993). Ett av de viktigaste syftena i undervisningen i na-turvetenskapliga ämnen är att utveckla ett naturvetenskapligt tänkesätt:

förmågan att tänka och att dra slutsatser. Ur den naturvetenskapliga

forskningens och undervisningens synvinkel är det först och främst natu-ren där man skaffar sig kunskap. Ny kunskap om natunatu-ren erhåller man genom observationer och mätningar även genom naturvetenskapliga ex-periment och forskningsprojekt. De färdigheter som krävs för att utföra laboratoriearbete har säkerligen varje elev, men för att uppnå högsta kva-litet bör dessa färdigheter övas mångsidigt och tillräckligt länge. Det är frågan om förmågan att utföra laborationer och göra fältstudier. Labora-tiva arbetssätt ger även möjlighet att integrera naturvetenskapliga ämnen (t.ex. Aksela, m.fl.1993, Karjalainen 1992, Montonen 1993). Ur talang-fullhetens synvinkel är inlärningsomständigheterna betydelsefulla. Det behövs en kreativ och inspirerande inlärningsmiljö (Howe 1999). Talang-ernas motivation och vilja att koncentrera sig pål sitt arbete är beroende av inspiration och bistånd av andra (Bloom 1985).

En stor del av den naturvetenskapliga forskningen och det arbete som grundar sig på naturvetenskapliga tillämpningar utförs nuförtiden i grup-per eller åtminstone i par. Oberoende av grup-personens formella kompetens är kollektivt arbete av olika slag viktigt för att tillägna sig och dra nytta av samarbetsförmågan. Förmågan att klara mänskliga relationer är då alltid med i naturvetenskaplig inlärning. I samband med olika projekt och i

Udvikling av naturvitenskapelig talent og kreativitet 57

allmänhet vid experimentella arbetssätt finns det stora möjligheter att utveckla samarbetsförmågan. (Karhuviita & al. 1993; Sahlberg 1990).

I grunderna för läroplanen (2004) definieras det laborativa arbetssättet som en verksamhet vilken man stöder med empiriska metoder då man skaffar sig kunskap om naturen. Då man under lektionerna tar i bruk be-grepp, storheter, principer, lagar och teoretiska modeller är utgångspunk-ten observationer, mätningar, försök eller undersökningar. Genom att följa den empiristiska forskningsprocessen (att observera, att uppställa en hypotes, att göra ett empiriskt experiment och testa hypotesen i realiteten, att hantera resultat och dra slutsatser, att utvärdera forskningen och att skriva en rapport) kan studenterna göra egna undersökningar, vilket stö-der olika elever med olika intressen och talanger. (Näsäkkälä & al. 2001). Inlärningen sker lättare och är djupare ju mera fakta eleverna har om den naturvetenskapliga metoden och om de företeelser som de betraktar. Ele-verna borde även ges rikligt med tillfällen att framföra sina egna uppfatt-ningar. Man bör påvisa för eleverna motstridigheter och otillräckligheter i deras egna förklaringar och uppfattningar samt visa hur lämpliga och överlägsna de naturvetenskapliga principerna och begreppen är vid feno-men av många olika slag.

Ett traditionellt klassrum är en lärmiljö men likaväl kan vi se det kringliggande samhällets olika element som lärmiljöer. Kännetecknande för lärmiljön är att den utgör en social omgivning som med eftertanke utnyttjas didaktiskt och pedagogiskt. Det krävs gynnsamma yttre omstän-digheter, både socialt och fysiskt, för att innovativitet och kreativitet skall väckas hos elever och studerande.

I undervisningen börl användas mångsidiga och ämnesspecifika ar-betsmetoder som stöder och styr elevernas inlärning. Arar-betsmetodernas uppgift är att utveckla förmågan till inlärning, tänkande och problemlös-ning, förmågan att arbeta och fungera socialt och till ett aktivt deltagande. Med det empiriska arbetssättet kan stödas eleverna stödas att bli aktiva, kreativa, kritiska, självständiga och interaktiva forskaren, som kan skaffa och handla kunskap och har kunnande för att tillämpa det i verkligheten (Näsäkkälä & al. 2001) Arbetsmetoderna skall främja utvecklingen av färdigheterna i informations- och kommunikationsteknik. Arbetsmeto-derna skall också ge möjligheter till lek, skapande verksamhet och upple-velser som kännetecknar de olika åldersgrupperna.

Det naturvetenskapliga kunnandet är elevens förmåga att använda na-turvenskapligt kunskap, hitta på och definiera frågor samt dra slutsatser på grund av empiriska observationer och laborationer för att förstå naturens grundfrågor och de ändringar som är resultat av människans handlande.