Från exemplen i föregående avsnitt framkommer följande angående utformningen av och syftet med praktiskt arbete och laborationer i naturvetenskaplig undervisning:
8.1 Formen för praktiskt arbete och laborationer
Laborationer bör spegla vetenskapens arbetsmetoder, som inte är något förutsättnings- löst upptäckande. Eleverna bör få undersöka problem som intresserar dem, men de skall göra det under lärares vägledning (Ntombela 1999). Praktiska aktiviteter skall ha verklighetsanknytning och ge inblick i yrkeslivet. Eleverna skall lära sig att själva planera experiment, men lärarens handledning tenderar att begränsa dem (Molyneux- Hodgson et al. 1999).
För närvarande handlar de flesta laborationer om att mekaniskt genomföra ett antal handgrepp, det är snarare ett manipulerande av utrustning än av idéer. Nya former för laborationsverksamhet utvecklas, vilka strävar efter ett öppet undersökande arbetssätt och autentiska problem. Arbetet omfattar även utveckling av nytt instruktionsmaterial (Bhattacharjee 2005). Den öppna undervisningsmetoden kan även tillämpas i projekt- arbeten, där eleverna uppmuntras till egna initiativ och tillåts göra egna erfarenheter. Till elevernas uppgifter hör också redovisningen av arbetets förlopp (Tischler & Pätzig 1998).
Laborationer består ofta av några få, väl tillrättalagda försök. De kan t.ex. utformas som en upprepning av klassiska försök, eller träna användningen av mätapparatur och utrustning (Sjöberg 2000). Laborationer kan även vara en del av en undervisnings- strategi, där inlärningen av ämnesinnehållet integreras med undersökande arbete. Därigenom får eleverna även erfara den undersökande processen (Donovan & Bransford 2005). Elever kan också utföra experiment i ett självständigt, men lärarlett grupparbete, där de tilldelas ett antal uppgifter och har en uppsättning materiel till sitt förfogande (Aufschnaiter, C. et al. 1999).
Undersökningar (Séré et al. 1998) visar, att laborationer i allmänhet är hårt styrda, medan öppna projektarbeten sällan förekommer. Den typiska laborationen tycks bestå
31
av ett fåtal liknande aktiviteter. Lärare anser, att experiment som eleverna själva utför är bättre än demonstrationer. Öppet arbete anses vara nyttigt, men inte i alla hänseenden. Experiment som involverar modern teknik anses också vara bra. Undersökarna delar in laborationer i följande tre typer: små grupper med hands-on experiment, integrerad användning av modern teknik samt öppet arbetssätt.
8.2 Syftet med praktiskt arbete och laborationer
Laborationer kan göra undervisningen mindre lärarstyrd och mer elevcentrerad samt underlätta förståelsen av begrepp och tillvägagångssätt. Strävan är då inte att eleverna i laborationen skall uppnå ett på förhand givet resultat (Ntombela 1999). Andra förhopp- ningar med praktiskt arbete är, att eleverna skall lära och uppskatta naturvetenskap bättre, och att deras inskolning i yrkes- och vetenskapssamhällets praxis underlättas (Molyneyx-Hodgson et al. 1999).
Experimentell verksamhet skall spegla det som vetenskapsmän gör och skapa förståelse för den vetenskapliga metoden (Bhattacharjee 2005). Den kan även visa hur fruktbart eller rätt ett teoretiskt samband är (Sjöberg 2000), men viktigast är att stärka begreppsförståelsen (Areskoug 2006).
I laborationer kan eleverna erfara den undersökande processen, de kan träna använd- ningen av metoder och verktyg, och de kan lära sig att inte bara testa saker, utan även idéer (Donovan & Bransford).
Praktiskt arbete kan även ha andra mål än att förmedla kunskaper och träna färdigheter inom naturvetenskap (Sjöberg 2000). Genom att studera hur elever laborerar kan man undersöka sambandet mellan deras individuella erfarenheter och deras kognitiva utveckling (Aufschnaiter, C. et al. 1999).
I en undersökning framkommer, att lärare har flera mål med laborationer, varav det viktigaste anses vara att knyta ihop teori och praktik. I undersökningens resultat föreslås dessa tre huvudmotiv för laborationer: främja begreppslig förståelse, utveckla praktisk skicklighet samt visa på betydelsen av experimentets utformning (Séré et al. 1998).
32
8.3 Övrigt
En del andra åsikter och tankar framförs också, främst beträffande laborations- resultatens beroende av design och metoder samt bedömningens betydelse. Ntombela (1999), Bhattacharjee (2005) och Séré et al. (1998) framhåller att experimentets utformning kan påverka eller vara avgörande för resultatet, vilket eleverna sällan eller aldrig inser. Ett bedömningssystem som inte inkluderar praktiskt arbete utgör ett hinder för utvecklingen av laborativ verksamhet (Bhattacharjee 2005) och gör det svårt att uppskatta dess betydelse i undervisningen (Sjöberg 2000). Undersökningar och ut- värderingar ger värdefull kunskap om hur praktiskt arbete uppfattas av lärare och elever samt vari problemen och vinsten kan bestå (Donovan & Bransford 2005, Séré et al. 1998, Tischler & Pätzig 1998).
8.4 Slutsatser
Gemensamt för exemplen i avsnitt 7 är, att det hos myndigheter, forskare och lärare tycks finnas en strävan att inkludera praktiskt arbete i naturvetenskaplig undervisning, trots en viss oenighet och osäkerhet ifråga om dess mål och effektivitet. Det tycks inte finnas någon önskan att avskaffa laborationerna, däremot finns en del åsikter om att och hur de borde förbättras.
Utformningen av experimentellt arbete kan vara mycket skiftande. Kritikerna hävdar, med stöd av undersökningar, att laborationer ofta bara är ett simpelt och hårt styrt mani- pulerande. Det tycks emellertid finnas en allmän strävan att övergå till mer under- sökande och självständiga arbetsformer. Införandet av sådana arbetsformer fortskrider dock långsamt, på grund av skolsystemens tröghet, allmänt bristande resurser och be- dömningsmetoder, som inte beaktar praktiskt arbete.
33
9. Referenser
Aufschnaiter, Claudia von et al. (1999), The Influence of Student´s Individual Experiences of Physics Learning Environments on Cognitive Processes. I John Leach & Albert Chr. Paulsen (red.), Practical Work in Science Education, Roskilde University Press
Areskoug, Mats (2006), Miljöfysik, Studentlitteratur
Bhattacharjee, Yudhijit (2005), New Curricula Aim to Make High School Labs Less Boring, Science, 310, 224
Carlgren, Ingrid & Marton, Ference (2000), Lärare av i morgon, Lärarförbundet
Carson, Robert N. (1998), Science and the Ideals of Liberal Education. I Barry J. Fraser, & Kenneth G. Tobin (red.), International Handbook of Science Education, Kluwer Academic Publishers
Donovan, M. Suzanne & Bransford, John D. (2005), Scientific Inquiry and How People Learn. I Suzanne M. Donovan & John D. Bransford (red.), How Students Learn, The National Academic Press, Washington D.C.
Egidius, Henry (2003), Pedagogik för 2000-talet, Natur och Kultur
Ekstig, Börje (2002), Naturen, naturvetenskapen och lärandet, Studentlitteratur
Isaksson, Christer (2003), Skolutveckling för samhällsutveckling – ur ett videoinspelat samtal mellan forskarna om perspektiven på skolutveckling. I Gunnar Berg & Hans-Åke Scherp (red.), Skolutvecklingens många ansikten, Myndigheten för skolutveckling, Liber
Johansson, Bo & Svedner, Per Olov (2001), Examensarbetet i lärarutbildningen, Kunskapsföretaget i Uppsala AB
Kärrqvist, Christina (2002), Problemlösande färdigheter – motorn i tillägnandet av naturvetenskap. I Helge Strömdahl (red.) Kommunicera naturvetenskap, Studentlitteratur
Lemke, Mariann et al. (2001), Outcomes of Learning, Results from PISA 2000, National Center for Education Statistics, USA
Lunetta, Vincent N. (1998), The School Science Laboratory: Historical Perspectives and Contexts for Contemporary Teaching. I Barry J. Fraser, & Kenneth G. Tobin (red.), International Handbook of Science Education, Kluwer Academic Publishers Lärarförbundet (2004), Lärarens handbok
34
Martin, Michael O. et al. (2004), TIMSS 2003 International Science Report,
International Association for the Evaluation of Educational Achievement, USA Millar, Robin (1996), Towards a Science Curriculum for Public Understanding, School
Science Review, 77, 280
Millar, Robin et al. (1999), Mapping the domain. I John Leach & Albert Chr. Paulsen (red.), Practical Work in Science Education, Roskilde University Press
Molyneux-Hodgson, Susan et al. (1999), Is Authentic Appropriate? I John Leach & Albert Chr. Paulsen (red.), Practical Work in Science Education, Roskilde University Press
Nationalencyklopedin (1993), Bra Böcker
Ntombela, G. M. (1999), A Marriage of Inconvenience? I John Leach & Albert Chr. Paulsen (red.), Practical Work in Science Education, Roskilde University Press Séré, Marie-Geneviève et al. (1998), Labwork in Science Education, Project funded by
the European Comission under the Targeted Socio-Economic Research Programme,
www.pjb.co.uk/npl/bp4.htm (hämtad i mars 2006)
Sjöberg, Svein (2000), Naturvetenskap som allmänbildning, Studentlitteratur
Skolverket & Högskoleverket (1997), Mer formler än verklighet, ungdomars attityder till naturvetenskap och teknik, Nothäfte 9/1997, ISSN 1104-8050
Skolverket (2000), Skolverkets föreskrifter om kursplaner och betygskriterier för kurser i ämnet fysik i gymnasieskolan, SKOLFS 2000:49, www.skolverket.se (hämtad i mars 2006)
Skolöverstyrelsen (1965), Läroplan för gymnasiet, Skolöverstyrelsens skriftserie 80, SÖ-förlaget
Strömdahl, Helge (2002), Avgränsa, idealisera, modellera. I Helge Strömdahl (red.) Kommunicera naturvetenskap, Studentlitteratur
Svenska språknämnden (2000), Svenska skrivregler, Liber
Säljö, Roger et al. (1999), Artefakter som tankestötta. I Ingrid Carlgren (red.), Miljöer för lärande, Studentlitteratur
Tischler, Frank & Pätzig, Dirk (1998), Abschlussbericht des Projektes "Atommodelle", Georg Forster Oberschule, Berlin, home.germany.net/101-92989/atom/absan.htm
35