Mikkel Johansen haft fokus på fire fag, natur/teknologi, musik, fysik/kemi og biologi, fortæller han. Og i sit professionsbachelorprojekt fra Læreruddannelsen i Silkeborg ved Via University College er undersøgelsesfeltet it-didaktiske metoder i faget biologi.

Samarbejdet studentervæksthuset på Via og i FabLab i Silkeborg har betydet meget. Han har deltaget i en række workshops, for eksempel om spil i skolen og omkring 'design thinking', og på Fårvang Skole har han været med til at udvikle forskningsundersøgelser om it i skolen.

Hvordan opnår og bruger eleverne it-kompetencer?

"Når man som gårdvagt går gennem udskolingslokalerne, møder man mange elever, der sidder med de nyeste smartphones, tablets og notepads. Det første indtryk er, at disse digitale indfødte elever ejer deres teknologi", siger Mikkel Johansen

"Nogle tjekker sociale medier som Facebook, Instagram og Snapchat. Andre spiller små spil med eller mod hinanden. Det er tydeligt, at udstyret bliver brugt flittigt. Hertil har skolen også elevsæt af iPads, som kan lånes af de elever, der ikke lige har det rigtige hardware/software. De kan optage film, tage billeder, dele dokumenter, lave præsentationer, afleverer opgaver i Word og Excel og så videre", skriver han.

Men hvor befinder vi os midt i al denne teknologi? Hvordan bruger eleverne digitale medier i og uden for skolen? Og hvilke it-kompetencer opnår eleverne, spørger Mikkel Johansen.

De samme spørgsmål kan man stille til folkeskolens lærere, mener han. Det er tydeligt, at elever finder glæde i at bruge digitale medier. Men hvad er det, der gør disse medier så dragende for børn og unge? Og hvordan kan man, som lærer drage nytte af denne motivation og tilpasse den til undervisningen i biologi? Spørgsmålene er mange.

I bachelorprojektets problemformulering har han koncentreret dem i følgende spørgsmål: "Hvordan kan elevers digitale kompetencer styrke deres motivation gennem integration af it i faget biologi, og hvordan kan man i folkeskolen udnytte og udvikle elevers digitale kompetencer?"

En rose til naturfagsundervisningen

Akronymet 'Rose' står for 'Relevance of Science Education', som er en undersøgelse, der blev gennemført af Svein Sjøberg ved Oslos Universitet. Han ville først og fremmest undersøge elevers syn på naturfag som et modsvar til Pisa-undersøgelserne, skriver Mikkel Johansen. "Rose skulle give et bud på, hvor interessant eleverne fandt naturfag, samt hvilken forståelse de havde for naturfag. Den danske undersøgelse blev lavet på 30 skoler, hvor 32 klasser indgik med 538 elevbesvarelser. Undersøgelsens internationale og danske delkonklusioner blev publiceret i 2004 og 2005, og konklusionerne fra de komparative analyser blev offentliggjort i år 2006".

Men hvorfor overhovedet undersøge feltet? Hvad var problemerne med naturfag, spørger han. Rose-rapporten henviser til International Association for the Evaluation of Educational Achievement, IEA: "Demokratiske beslutninger kræver viden og rationalitet såvel som værdier og holdninger. Som følge deraf er uddannelse inden for området af stor betydning og har politisk bevågenhed. Internationalt har det vakt bekymring, at unges interesse for at vælge uddannelser inden for det naturvidenskabelige og teknologiske område været faldende i de senere år"

Elev- og lærersvar

I sit 4.-års praktikforløb på Låsby Skole undersøgte Mikkel Johansen elever og lærere it-vaner. To 8.-klasser svarede på spørgsmål i et skema, og det samme gjorde 14 lærere.

"Der er tre spørgsmål på spørgeskemaet (til eleverne), som jeg vil sætte fokus på, da de siger noget om elevernes it-kundskaber. De lyder:

1.  Hvis du skal præsentere noget på klassen, til en fremlæggelse, hvordan gør du det oftest dette? f.eks. med PowerPoint mm.

2.  Når du arbejder med IT i skolen, hvilke programmer er du så vant til at bruge? (Det kan f.eks. være PowerPoint, Word mm.)

3.  Har du nogensinde prøvet at programmerer? og/eller ved du hvad det vil sige at programmer?"

Lærernes spørgeskema havde jeg lavet for at se, i hvilket omfang de anvendte it i deres undervisning. Undersøgelsen blev foretaget med 14 lærere i alderen 23-60, hvoraf ti var kvinder og fire var mænd. Alle deltagerne var lærer, der i deres pause havde tid og ønskede at deltage. I det udleverede spørgeskema havde jeg fokus på at måle deres syn på computeren, det vil sige, hvordan de brugte den både i skolen og i hjemmet. Her havde jeg en forventning om, at alder og it-kompetencer havde en sammenhæng", fortæller Mikkel Johansen, som også spurgte, hvilke programmer de brugte i deres undervisning.

Svarene viste, at eleverne bruger Word og PowerPoint, mens andre programmer ikke bliver nævnt i samme omfang. "Det er lidt foruroligende, især i forhold til matematiske programmer som Excel. Hvis man arbejder med it i biologi, er det oplagt at lave datalogning sammen med sine elever", siger Mikkel Johansen.

Inden lærerne svarede på spørgsmål var det hans hypotese, at der ville være sammenhæng mellem alder og brugen af it. "Til det kan jeg se, at brugen af forskellige programmer er faldende fra alderen 30-39 og frem, fra et gennemsnit på 6,6, til 2. Dette resultat tegner et billede, der viser, at it som undervisningsværktøj ikke bliver brugt af de ældre lærere i samme omfang som deres yngre kolleger gør det. Det kan skyldes flere forskellige variable. Nogle lærere kan måske være tekniksky, mens andre måske bare mangler viden eller didaktisk indsigt", skriver han.

Projektets resultater passer med ICILs

Mikkel Johansen sammenholder sine resultater med tallene i ICIL-rapporten Digitale Kompetencer ICIL står for 'International Computer and Information Literacy Study', og undersøgelsen handler om 8.-klasseelevers "kompetencer i at anvende computere til at undersøge, skabe og kommunikere med henblik på at deltage kvalificeret hjemme, i skolen, på arbejdspladsen og i samfundet". Computer- og informationskompetence, CIK, omfatter både praktisk-tekniske færdigheder og kognitive evner til at nå de kommunikative mål.

Elevernes opgaver blev vurderet med CIK- point, og "her ligger det danske gennemsnit på 542 point, hvilket er i den gode ende. Disse point kan sættes ind i en skala der består af fire kompetenceniveauer, hvor et er dårlige it-kompetence og fire er rigtig gode kompetencer. Indtil videre kan vi konkluderer, at danske elever har gode it-kompetencer. De kan sortere information, de kan bruge tekst og billedredigeringsprogrammer. Disse programmer hører dog til blandt de knapt så avancerede programmer", skriver Mikkel Johansen.

Hvordan ser de danske elevers computeraktiviteter så ud udenfor for skolen, i forhold til at bruge mere avanceret software, spørger han. "Min egen undersøgelse stemmer godt overens med ICILs resultater. Jeg har erfaret, at de elever, jeg har undervist, har haft svært ved at bruge avanceret it som programmering af Arduino. Min begrundelse for dette er, at mange danske elever endnu ikke har stiftet bekendtskab med avanceret software. Forløbet på Fårvang gav nogle gode resultater i form af velovervejede og spændende produkter samt tilhørende mundtlige præsentationer. Ud fra dette kan jeg derfor sige, at elever sagtens ville kunne trænes, til at arbejde med it på dette niveau".

Men hvorfor befinder eleverne sig ikke på dette niveau endnu, spørger han. "For at svare på det er vi nødt til at vende blikket mod de danske lærere. Vi ser i ICILs rapport, at danske lærere hyppigt bruger computerbaserede informationskilder og interaktive digitale materialer, og min egen undersøgelse fortæller, at elever oftest arbejder med Word og PowerPoint. Ud fra disse data kan vi tydeligt se, hvilke opgaver, der bliver stillet i skolen, og hvordan eleverne bruger it som et værktøj. Mit skøn er, at it oftest bliver brugt som et understøttende værktøj - enten som skrivemaskine eller som præsentationsværktøj".

Man kan sige, at det er en god måde at bruge it i de humanistiske fag, men i naturfagene er det vigtigt, at eleverne selv arbejder med at producerer deres egne dataloggerer, så de kan opkvalificere hypotesefasen, argumenterer han.

"For at validere denne idé, vil jeg derfor inddrage et forsøg fra FabLab Silkeborg, som viser et projekt, der vil være relevant i faget biologi": Ved nogle planters rødder palaceres en fugtighedssensor, som fortæller, hvornår planten mangler vand.

"Hvis planten kommer til at mangle vand, åbner Arduinoen for vandtilførslen. Her er der altså lavet en forsøgsopstilling, som vil kunne passe sig selv over tid. I forhold til at validere min egen empiri, mener jeg, at mine undersøgelser er værd at tage i betragtning, på trods af, at de er små, og omfanget af deltagerere desværre er beskedne, da min stikprøve stemmer fint overens med ICILs data, som på ingen måde er mangelfuld", siger Mikkel Johansen, som også inddrog erfaringerne fra en workshop, som han gennemførte på Niels Ebbesen Skolen i Skanderborg, hvor lærerstuderende i foråret 2013 fik tilbudt at stå for en skoleovertagelse.

En overraskende succes

"Formålet var, at vi som studerende skulle eksperimentere, og ikke lade os styre af Fælles Mål. Vi valgte derfor, at eleverne i 6. klasse, skulle lave deres eget computerspil. Vi lavede vores forløb baseret på professor James Paul Gees tanker om, at spil opfordrer til arbejde i krydsfunktionelle teams. Til dette projekt blev eleverne derfor opdelt i ekspertteams: lydteknikere, tegnere/animatorer, programmører, leder/CEO og storywritere. Hver gruppe bestod af to personer bortset fra gruppens leder. Forløbet strakte sig over to dage fra 8:15 til 14:00, det vil sige, at eleverne havde cirka ni timer til at lave blive enige om et plot, få skrevet en historie, få tegnet et univers, få lavet noget ambient musik, som understøttede det grafiske, samt at få det hele samlet til en interaktiv oplevelse for andre brugere".

Eleverne skulle også sørge for at dokumentere deres arbejde. "Da ingen af eleverne havde arbejdet med programmering eller spildesign før, var projektet meget ambitiøst set i tidsperspektivet. På trods af den store opgave fik alle tre hold lavet et interaktivt produkt, som de stolt kunne vise frem allerede dagen efter, at de var begyndt, fortæller Mikkel Johansen.

"Det blev en overraskende successes, og vi fik gennem studentervæksthuset et tilbud om, at vise vores projektet og dets resultater frem på den digitale messe, A Technicolor Dream. Her lavede vi en stand, hvor unge mennesker og deres undervisere kunne få lov til at prøve 6.-klassernes hjemmelavede spil".

Efteruddannelse og videndeling

"For at kunne bruge elevers digitale kompetencer til at styrke deres motivation er vi først nødt til at kende til deres kompetencer. Gennem selvbestemmelsesteorien kan vi konstatere, at elever opnår høj motivation, når de selv kan få lov til at påvirke udfaldet af undervisningen. I en læringssituation har jeg derfor forsøgt mig med at bruge Knud Illeris' motivationsbegreb, nemlig, at man bør tage udgangspunkt i elevernes allerede eksisterende viden. I mit tilfælde med it og biologi, har jeg derfor brugt computerspil som en fælles platform for noget allerede kendt til at bygge noget viden op omkring fagtemaet evolutionen", skriver Mikkel Johansen, som også har trukket på Thomas Ziehes teori om, at det motiverer at opleve 'god anerledeshed'.

"Til dette kan jeg sige, at man ved undervisning i programmering kan opkvalificere både elevernes digitale kompetencer og deres måde at arbejde naturvidenskabeligt på. For at kunne bruge it på disse to måder, er man derfor også nødt til didaktisk at kunne redegøre for fordele og ulemper ved begge metoder. Dette kan man igennem SMAR-modellen, samt Hiim og Hippes it-udvidede didaktiske relationsmodel", skriver Mikkel Johansen i sin konklusion.

I forhold til at udnytte og udvikle elevers digitale kompetencer, er det vigtigt, at læreren kan opfylde tre punkter for god integration af it i undervisning: opdateret fagsyn, fagdidaktisk og undervisningspraktisk kompetence, understreger han. Derfor må der mere fokus på efteruddannelse og på videndeling i lærernes fagteams. Det er især vigtigt i faget biologi, da unge der ikke bruger it tilstrækkeligt som et dataindsamlings- og behandlingsværktøj, mener Mikkel Johansen.

Se hele professionsbachelorprojektet til højre under EKSTRA: It i faget biologi