5.1 Underlag för att diskutera möjligheten/lämpligheten
i att lyfta fram NOS som röd tråd i planeringen av
biologiundervisningen
När resultatet från analysen av de tre styrdokumenten vägs samman med de utsagor som lärarna förmedlat i intervjuerna framträder åtta områden som relevanta att ventilera vidare för att komma närmare ett ställningstagande angående NOS som röd tråd i biologiundervisningen:
NOS-kunskap och den aktuella NOS-forskningens ståndpunkter.
Ingen av de intervjuade lärarna känner sedan tidigare till begreppet NOS men flera av dem framhåller vikten av att lära sig mer om begreppet för att kunna diskutera ämnet.
Innebörden i ett naturvetenskapligt synsätt och ett naturvetenskapligt arbetssätt.
Lärarna poängterar i undersökningen att de ser ett naturvetenskapligt synsätt och ett naturvetenskapligt arbetssätt som karaktäristiska för naturvetenskapen, men innehållet i dessa är svårare att fånga.
Vad i NOS det är viktigt att eleverna får kunskap om och varför.
Lärarna framhåller i intervjuerna exempel på delar av NOS som de ser som viktiga; - Tänka som en naturvetare, forskningsperspektiv på tillvaron, undersökande
forskande sätt, det naturvetenskapliga synsättet
- Hur naturvetare arbetar, att man bör kunna belägga en teori till exempel genom experiment
- Kritiskt tänkande − inte ser teorierna som sanningar
- Historisk förankring − människan har i alla tider försökt förstå naturen, historiska exempel
- Vår kunskap om naturen ändrar sig, förståelse för att det är teorier och att naturvetenskapen förändrar sig hela tiden
men något generellt mönster när det gäller detta framträder inte. I styrdokumenten kan flest NOS-skrivningar placeras i kategorin ”Begrepp och strategier i naturvetenskapligt arbete”. Kategorin innehåller NOS-aspekterna nedan, vilka speglar de begrepp och företeelser som vanligtvis förknippas med naturvetenskap.
Skillnaden mellan
observation och slutsats Naturvetenskapliga metoder och kritisk prövning Naturvetenskaplig kunskap
är empiriskt grundad Analys och tolkning av data Sambandet och skillnaden
mellan naturvetenskapliga lagar och teorier
Hypotes och förutsägelse Naturvetenskap och ifrågasättande
Vikten av NOS-undervisning i förhållande till annat ämnesstoff.
Intervjuundersökningen indikerar att endast en ringa del av undervisningstiden ägnas åt NOS samtidigt som analysen av styrdokumenten visar att förekomsten av NOS-relaterade skrivningar i dessa är frekvent.
Undervisningsstrategier och undervisningsformer.
Den undervisning om NOS som undersökningens lärare bedriver är till allra största delen implicit och det förekommer olika syn på möjligheten/lämpligheten att bedriva NOS-undervisning explicit. Diskussionen som lämplig form för NOS-undervisning framfördes i intervjuerna.
NOS-kategorin ”Kreativitet och fantasi i naturvetenskapligt arbete”(tabell 3.3) förekommer i samtliga styrdokument om än med ett relativt litet antal skrivningar. Kategorin har snarare samröre med sätt att tänka och arbeta än med sätt att behandla ämnesinnehåll, vilket innebär beröringspunkter med undervisningssätt och strategier.
Organisatoriska hinder för att arbeta med NOS på annat sätt än vad som sker.
Förslag framfördes bland undersökningens lärare rörande möjligheten att arbeta ämnesövergripande, till exempel med ett inledande NOS-block som sedan byggs på. Att arbeta ämnesövergripande är dock enligt de intervjuade lärarna förenat med en betydande mängd samordningsarbete.
Tre av NOS-kategorierna (tabell 3.3) behandlar naturvetenskapen kopplad till bland annat samhällsvetenskap, historia och idéhistoria, vilket öppnar möjligheter för ämnesintegrativ samverkan (där NOS utgör undervisningsinnehållet) med skolämnen utanför den naturvetenskapliga sfären. De tre NOS-kategorierna är
- Mångfald och subjektivitet i naturvetenskapligt tänkande - Kontextens betydelse för naturvetenskapen
- Föränderlighet och visshet i naturvetenskaplig kunskap
Läromedlens betydelse för hur NOS-undervisning kan ske.
Flera av lärarna i undersökningen framhåller läroboken som betydelsefull utgångspunkt när de väljer undervisningsstoff. Då blir det också i sammanhanget viktigt hur NOS behandlas i läroböckerna liksom längs vilka andra vägar läromedel som stödjer NOS-undervisning kan sökas.
Tidsaspekten.
I undersökningen framförs synpunkten att NOS-undervisningen nog kan poängteras mer i den befintliga undervisningen utan att det går utöver något annat, men behovet av mer tid för att kunna undervisa om NOS på annat sätt framförs också.
5.2 Exempel på planering med NOS som röd tråd i
biologiundervisningen
Avsikten med planeringsexemplet är att tydliggöra tankegången att ha NOS som innehållsbärande idé med förankring dels i resultatet av examensarbetets intervjuer med lärare, dels i analysen av hur NOS förekommer i styrdokumenten. Detta försök att föra in forskningsresultat i en planeringssekvens klar att använda i skolpraktiken motiveras utifrån att didaktiska tillämpningar av undervisningsforskning efterfrågas, vilket tagits upp i examensarbetets bakgrundskapitel.
Planeringssekvensen är ett exempel på hur man skulle kunna arbeta explicit med NOS. Uppläggningen kringgår organisatoriska förändringar, något som vid intervjuerna med lärare annars framfördes som eventuellt hinder för att förändra NOS-undervisningen, och kan även användas för att förtydliga NOS i befintlig undervisning. Att planera undervisning på detta sätt innebär att undervisningsmaterial får sökas på olika ställen vilket kräver tid. Den som planerar måste också ha kännedom om NOS.
5.2.1 Planeringssekvens med NOS som röd tråd
Målsättningen i planeringssekvensen är att i undervisningen nå en fördjupning och progression inom såväl NOS-området som ämnesområdet. Därför bygger momenten på varandra både när det gäller NOS och ämnesinnehåll. Ämnesstoffet i exemplet rör växternas systematik och evolution. Med utgångspunkt från egna erfarenheter av undervisning och min egen ämnesdidaktiska kompetens valde jag ut fem olika praktiska undervisningsmoment vilka representerar olika aspekter av NOS. Undervisningsplaneringen illustreras i figur 4.1 nedan.
Det förutsätts att eleverna sedan tidigare är bekanta med NOS som område och att de är införstådda med att NOS-aspekter behöver övas och läras in på samma sätt som övrigt ämnesstoff. Inledningsvis i ämnesblocket uppmärksammas eleverna på vilka NOS-aspekter som kommer att fokuseras i planeringens olika delar.
Pedagogiskt godis
I det första undervisningsmomentet som kallas Pedagogiskt godis illustreras vetenskaplig metodik, statistiska metoder och forskningsfusk med hjälp av godis. Handledning och faktatexter är skrivna av Margareta Wallin, Torgny Bohlin och Lars Johan Erkell (2004).
Vetenskapliga avbildningar
Det andra momentet är Vetenskapliga avbildningar (Ehnberg 2009), en övning där eleverna själva får rita vetenskapliga avbildningar, i detta fall av växter. Eftersom målet med en vetenskaplig avbildning inte är att ge en exakt avbildning av objektet utan istället att ta fram de viktigaste detaljerna för ett visst ändamål, blir detta en övning i att tolka, förenkla, förtydliga och generalisera. Det ligger nära till hands att i detta
Naturvetenskapliga metoder Naturvetenskaplig Systematiskt arbetssätt Empirisk grund metodik Tolkningar, Generaliseringar Kritisk prövning Statistiska metoder Modeller Historiskt perspektiv Teori Hypotes
Figur 4.1 Illustration av den röda tråden med NOS-innehåll till vilken olika sorters ämnesstoff är knutna.
Systematik och artbestämning – växter
Det tredje undervisningsmomentet Systematik och artbestämning – växter har sitt ursprung i en undervisningssekvens som jag genomförde under en VFU-period (Svanberg 2008). Under några veckor ägnade eleverna i en gymnasieklass mycket tid åt färdighetsträning i hur man identifierar växter och bestämmer deras systematiska placering. En utvärdering (prov kombinerat med loggbok) visade att flertalet elever hade tillägnat sig en god färdighet i att identifiera växter och flera tyckte att det var givande och många gånger roligt (a.a.). En tanke med att låta eleverna ägna tid åt att titta riktigt noga och att tillägna sig en färdighet var att de på så sätt skulle få en känsla för skönheten, detaljrikedomen och inte minst den konsekvens och noggrannhet som krävs när man studerar naturen på ett naturvetenskapligt sätt. En annan tanke var att de fördjupade kunskaper inom detta område som eleverna hade tillägnat sig, skulle kunna ligga till grund för och möjliggöra fördjupade studier inom andra områden, till exempel ekologi och evolution.
Undersökning av växternas evolution
Sist behandlas undervisningsmomentet Undersökning av växternas evolution. Här undersöks evolutionen på två olika nivåer, molekylärnivå och populationsnivå. Den molekylärbiologiska studien följer en handledning och faktatext skriven av Harrison, Schollar och Madden (2007) om hur man kan undersöka växternas evolution genom att mångfaldiga kloroplast-DNA med hjälp av PCR och göra jämförelser mellan olika arter. I denna laboration har eleverna möjlighet att koppla samman systematik, genetik och evolution och fundera kring teorier, hypoteser, kritisk prövning och empiri. Laborationen är metodologiskt relativt avancerad. På populationsnivå studeras inomartsvariationen i växtpopulationer med inspiration från texter och enkelt
Pedagogiskt godis Systematik och artbestämning – växter Undersökning av växternas evolution Vetenskapliga avbildningar Jämförelse av kloroplast-DNA med hjälp av PCR Variation inom arterna utifrån en forsknings-presentation
presenterade forskningsresultat från Stefan Andersson (2005). Frågeställningarna berör såväl evolution som genetik och de parametrar som studeras är ofta synliga för blotta ögat. Är säsongen den rätta kan eleverna göra egna populationsstudier eftersom de har en god grund med statistik och fördjupad växtkännedom att stå på, men det går också bra att studera frågeställningarna teoretiskt, förslagsvis med undervisning i
seminarieform. En uppläggning som denna där samma ämne − växternas evolution − studeras på olika sätt öppnar också för att se på det historiska perspektivet och lyfta fram hur en mängd olika vinklingar och metoder har använts i evolutionsforskningen över tid.
5.2.2 Lärares kommentarer till planeringssekvensen
När planeringssekvensen presenterades för ämneslaget var materialet för lärarna att sätta sig in omfattande och tiden som fanns till förfogande relativt begränsad. Det framfördes därför inte så många kommentarer i samband med mötet utan vi kom överens om att kommentarer skulle skickas med e-post senare när lärarna hade hunnit tänka igenom det hela. Vid det korta samtal som ändå förekom vid ämneslagsmötet fick jag intrycket att det fanns en stor spridning i åsikter om planeringssekvensen och NOS som röd tråd. Per e-post fick jag senare mig tillsänt kommentarer från två av lärarna. Dessa kommentarer redovisas nedan.
Man kan nog ta upp diskussionen om naturvetenskapens karaktär lite då och då i undervisningen, men att göra ett helt projekt av det verkar tveksamt.
Man har en sammanhållande idé som annat hängs upp på. Det är ju så vi bör jobba. I vissa avseenden gör vi också det men det är häråt vi bör sträva. Jag tror att man kan lägga upp hela undervisningen på NV-programmet på detta sätt och med denna tanke som bas i arbetet. Vad man vinner är
sammanhang och ett ökat intresse. […] Ofta blir det nog en fortsättning på grundskolans kurser utan sammanhang. I alla fall upplever eleverna det så. Kanske kan minskad stress också vara en vinst om man arbetar tillsammans när man utvecklar den naturvetenskapliga förståelsen.
[…]. Sammanfattningsvis kan jag säga att detta är mycket intressant för NV-programmet och att vi borde börja med att lära oss lite mera och planera våra kurser efter ett sånt här tänkande. Detta innebär att timplaner kan behöva förändras (vilket är ett stort arbete), och att kunskapssyn bör vädras (vilket är ett än större).