Forskning

Forsker: Hvorfor lade timevis af tavleundervisning dræbe elevernes fascination af naturfag?

Strukturen og kulturen omkring naturfagene er stivnet. Mere variation og mindre fokus på fagbegreber og lærebøger kan være vejen frem til større deltagelse i naturfagene i overgangen til udskolingen, mener ph.d. og postdoc Ene Ernst Hoppe.

Offentliggjort

Der er ikke meget outdoor over det nybyggede Natur- og Biovidenskabelige Fakultet i beton og glas på Københavns Universitet. Men Ene Ernst Hoppes råhvide sweater og røde kinder efter en tur i frokostpausen kan godt lede tankerne hen mod skov og strand.

”Min far er oprindeligt uddannet lærer i biologi, og vi tilbragte meget tid udenfor i haven, skoven og ved havet med at observere naturen. Jeg kan huske en dag, hvor han havde et udstoppet egern med hjem – det var superinteressant at studere egernet helt tæt på”, fortæller Ene Ernst Hoppe.

Hun har taget en kandidat i pædagogik og skrevet ph.d. på Institut for Naturfagenes Didaktik om elevers deltagelse i naturfagene med fokus på overgangen fra mellemskole til udskoling.

I skolen var hun selv rigtig glad for biologi og havde en drøm om at blive havbiolog og studere hajer.

Naturfagene er en åbning til en fascinerende verden og rummer masser af muligheder for learning by doing.

Ene Ernst Hoppe, ph.d. og postdoc, Institut for Naturfagenes Didaktik, Københavns Universitet

”Senere svandt min naturfaglige interesse til fordel for en optagethed af mennesker, og derfor valgte jeg at tage en kandidat i pædagogik. Da jeg fik mulighed for at skrive ph.d. om didaktik i naturfag, var det oplagt at kombinere interesserne”.

Ene Ernst Hoppes ph.d. fokuserer på overgangen fra 6. til 7. klasse, hvor faget natur/teknologi splittes op i tre, nemlig de mere akademisk orienterede biologi, fysik/kemi og geografi. Forskning har vist, at netop på det tidspunkt sker der tilsyneladende et fald i elevernes interesse for naturfag.

”Jeg ville prøve at forstå, hvad der skaber engagement og mulighed for deltagelse, og hvad der medvirker til passivitet og manglende deltagelse”, siger hun.

3 refleksioner til naturfagslæreren

1. Fastgroede rammer med vægtning af fagsprog og faglige termer har stor betydning for, hvor engagerede eller passive eleverne er i undervisningen. Prøv at reflektere over din undervisningspraksis – gerne i fagteam og ved at sparre med kollegaer.

2. Køn, etnicitet og socioøkonomisk baggrund kan påvirke elevernes deltagelse i forskellige undervisningspraksisser. For eksempel kan der være en overvægt af piger, som navigerer i undervisningen på måder, der gør, at de har meget lidt interaktion med deres lærer.

3. Hvordan kan du bringe din egen passion for naturfagene ind i undervisningen og "smitte" eleverne?

Tilstand af permanent stilhed

Forskeren fulgte to 6.-klasser på to folkeskoler. Den ene skole lå på landet, den anden lå i en forstad. Den ene bestod overvejende af børn fra middelklassen, mens den anden lå i et område med lave indkomster og arbejdsløshed.

Ene Ernst Hoppe fulgte eleverne i halvandet år. Først intensivt i tre uger i begyndelsen af 6. skoleår, senere igen i foråret og endelig i 7. klasse. Hun deltog i både undervisningen og frikvartererne og kom derved tæt på eleverne.

”Jeg placerede mig i børneperspektivet og erfarede, at kun få elever deltog aktivt, mens flertallet forholdt sig passivt det meste af tiden. Men mine samtaler med eleverne uden for klasselokalet viste, at det ikke skyldtes manglende refleksion, forståelse eller interesse”.

Fastgroede rammer såsom timevis af tavleundervisning og vægtning af at skulle anvende fagsprog og faglige termer var blandt de vigtigste årsager til, at mange elever befandt sig i en tilstand af permanent stilhed.

”Undervisningspraksisser, hvor fagsproget fylder meget, kan fjerne fokus fra andre områder af undervisningen og har betydning for, hvordan eleverne bliver involveret i undervisningen”, siger hun.

”Selvfølgelig skal eleverne lære fagsproget som for eksempel begrebet fotosyntese, men i 6.-7. klasse er den grundlæggende forståelse af begrebet mere vigtig end at kunne selve ordet. Hvis fagsproget dominerer i forhold til andre kompetencemål som undersøgelse og perspektivering, bliver det svært for nogle elever at deltage, og de føler sig uden for fællesskabet”.

”Naturfag identificeres meget med fakta, men det er uhensigtsmæssigt, når forsøg på selvstændig kritisk tænkning overskygges af en lærebog. Det store fokus på at huske ord og anvende dem fungerer godt for nogle elever, men for flertallet er det en barriere for deltagelse”, siger forskeren.

Bias kan forstyrre

Ene Ernst Hoppes forskning viser, at sociale kategorier som køn, etnicitet og socioøkonomisk baggrund kan have betydning for deltagelse og være med til at skabe eller minimere deltagelse i forskellige undervisningspraksisser.

”Jeg finder det særlig interessant at forholde sig til samspillet mellem de sociale kategorier. Der kan for eksempel være en overvægt af piger, som navigerer i undervisningen på måder, der gør, at de har meget lidt interaktion med deres lærer, for eksempel ved at være meget stille og gøre deres ting, uden at læreren bliver involveret”.

”Det betyder, at den gruppe sjældent får mulighed for at blive genkendt som nogle, der har noget at tilbyde undervisningen. Men det peger også på, at undervisningen måske ikke har så meget at tilbyde de elever i forhold til muligheden for at arbejde med en naturfaglig identitet”, siger hun.

3 pointer om at undervise i naturfag

1. Lad fagordene og fakta træde i baggrunden en gang imellem, og åbn for undersøgelse og perspektivering ved at bringe elevernes tanker, interesser og egne erfaringer mere i spil.

2. Gør plads til forskellige former for deltagelse. Prøv at inddrage kreative opgaver som for eksempel tegning, fotografering og ler for at skabe afveksling og appellere til forskellige måder at deltage i undervisningen på.

3. Vis eleverne, hvorfor de har naturfag, og hvad det kan tilbyde dem. Naturfagene er en åbning til en fascinerende verden og rummer masser af muligheder for learning by doing.

Opmærksomhed på sociale kategorier kræver bevidsthed om, hvornår nogle elever har nemmere ved at tage imod mulighederne for at deltage, mens andre oplever, at de bliver begrænset af strukturen eller slet ikke kan se sig selv i den og derfor gør modstand mod den forventede deltagelse.

”Det er vigtigt at være bevidst om de sociale kategorier og forstå, hvornår de skaber barrierer eller forhindrer nogle elever i at deltage. Omvendt må den bevidsthed ikke blive et universelt redskab i mødet med eleverne, da det kan skabe nogle uheldige antagelser om elever, såsom at alle piger deltager på samme måde”, mener forskeren.

Hun opfordrer i stedet til at se på, hvordan forskellige undervisningspraksisser giver eleverne mulighed for at deltage, og gerne hvordan det udvikler sig over længere tid.

Aktive positioner i timen

Ene Ernst Hoppes afhandling inspirerer til mere afvekslende undervisningsformer, hvor den klassiske tavleundervisning afveksles med andre undervisningsformer, og en større bevidsthed om, at vi lærer på forskellig vis.

”Jeg oplevede for eksempel elever, som i gruppearbejde eller under praktiske eksperimenter indtog aktive positioner og var gode til at reflektere over emnerne. Men de lukkede helt i, når klassen skulle samle op i plenum. Ikke alle kan lide at række hånden op og tage ordet foran kammeraterne, men i en mindre gruppe tør de måske godt sige noget”, siger hun.

”Gruppearbejde rummer selvfølgelig også en risiko for, at eleverne indtager bestemte roller hver gang, men jeg har oplevet lærere, der med held sørgede for, at rollerne gik på skift, så alle fik lov til at prøve noget forskelligt”.

Ene Ernst Hoppe mener også, at det er vigtigt at være opmærksom på at skabe trygge læringsmiljøer.

Der er ingen tvivl om, at reduktionen af lærernes forberedelsestid har tvunget dem til i højere grad at bruge undervisningsmateriale, som ikke giver særlig meget rum for at variere undervisningen.

Ene Ernst Hoppe, ph.d. og postdoc, Institut for Naturfagenes Didaktik, Københavns Universitet

”Hvis en elev ikke har forstået et fagbegreb helt korrekt, kan læreren spørge ind til, hvor den forforståelse kommer fra, i stedet for at sige: ’Det er forkert’ og gå videre til den næste. Hvis eleven føler sig hørt og forstået, er der langt større chance for, at eleven rækker hånden op en anden gang”.

Lærerne har brug for ledelsesopbakning

Om forskeren

Ene Ernst Hoppe er ansat i en postdocstilling på Institut for Naturfagenes Didaktik under Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet på Københavns Universitet, hvor hun er en del af projektet Gate, der undersøger, hvorfor unge kvinder, der har tilvalgt naturvidenskaben i gymnasiet, ikke ender med at gøre karriere inden for Stem-feltet.

Ph.d. fra samme sted med titlen “(Non)participation in the science classroom – A Longitudinal Study of Students' Participation and Identity-work in the Transition Process from primary to secondary school”.

Ene Ernst Hoppe anerkender, at mange faktorer spiller ind, hvis tilgangen til naturfagene skal ændres.

”Der er ikke kun én løsning. Men for at styrke motivationen blandt eleverne er det vigtigt, at læreren løbende reflekterer over sin undervisningspraksis og tilpasser den til de skiftende elevgrupper – gerne i fagteam og med kollegasparring. Det skal være muligt for skoleledelsen at kunne give lærerne mere tid til samarbejde og sparring. Det behøver jo ikke at være mere end et par møder nogle få gange om året”.

Det er en vigtig pointe for forskeren, at det ikke skal være op til den enkelte lærer at ændre på undervisningen.

”Strukturen og kulturen omkring naturfagene er stivnet, og meget undervisningsmateriale er utidssvarende og understøtter ikke eleverne i at deltage aktivt i naturfagstimerne. Der er ingen tvivl om, at reduktionen af lærernes forberedelsestid har tvunget dem til i højere grad at bruge undervisningsmateriale, som ikke giver særlig meget rum for at variere undervisningen og for eksempel gribe ideer, der opstår i løbet af timen”.

”Derfor mener jeg også, der bør være mere fokus i læreruddannelsen på forskellige elevers forudsætninger for deltagelse. Jeg har selv med fordel inddraget kreative opgaver som tegning, fotografering og ler i min forskning og oplæg for at skabe afveksling og appellere til diversitet i måden at deltage på og for at bringe elevernes tanker, interesser og egne erfaringer mere i spil i klasserummet, uden at de nødvendigvis bruger fagtermerne fra lærebogen. Artefakterne bliver en slags katalysator for vidensdeling, der ikke ville komme frem ved almindelig tavleundervisning”.

Hun drømmer om, at fremtidig forskning kan være med til at udvikle en værktøjskasse, som naturfagslærerne kan trække på.

”Samtidig er jeg fuldt ud klar over, at lærerne i høj grad føler sig bundet af, at de skal leve op til en række læremålsfag og klæde eleverne på til at kunne gå til eksamen i faget. Men vi skal styrke bevidstgørelsen omkring potentialet for at bryde med den stereotype undervisning, så alle elever kan komme til syne”.

”Naturfagene er en åbning til en fascinerende verden og rummer masser af muligheder for ’learning by doing’. Jeg har mødt så mange passionerede naturfagslærere, men passionen falmer i klasselokalet, hvor der foregår så meget andet end undervisning. Det er en tidskrævende proces at skabe inkluderende undervisning. Jeg voksede selv op i et lærerhjem og havde alle forudsætninger for en god skolegang, men vi må have det mål, at alle bør have en fair chance for at få en god skolegang uanset resurserne i hjemmet”, siger Ene Ernst Hoppe.