Engineering højner elevernes interesse i naturfag. Godt otte ud af ti naturfagslærere oplever, at engineering forbedrer elevernes undersøgelseskompetence.

Og 94 procent af naturfagslærerne, der har fået et kursus i engineering, har efterfølgende inkluderet undervisningsformen i deres årsplan.

Sådan lyder nogle af konklusionerne i en ny rapport, der gør status på anden fase af det stort anlagte forsøgsprogram Engineering i Skolen.

Evalueringen er gennemført af forskningsinstituttet Vive blandt 2.337 elever og 210 lærere. Fasen har kørt fra 2020 til 2023, og målet har været at undersøge effekten af komptenceudvikling hos naturfagslærerne, forklarer programleder for Engineering i Skolen Anne Dorte Spang-Thomsen.

”Og det har vi gjort fire skridt ude i en forandringskæde. Vi kompetenceudvikler lærerne. Vi formoder, det øger lærernes kvalifikationer. Vi formoder, de integrerer det i deres undervisning. Og så formoder vi endelig, at det giver eleverne større motivation for naturfag”, siger hun. 

Resultatet er, at der kan konstateres ”en overraskende signifikant effekt” på elevernes motivation, lyder det fra Anne Dorte Spang-Thomsen.

”Undersøgelser viser, at elevernes interesse for naturvidenskab daler efter 6. klasse. Simpelthen fordi de ikke forstår meningen med det, de skal lære. Vi håber, at flere får øjnene op for, at engineering kan være med til at modvirke den tendens”, siger programlederen.

Rapporten konkluderer, at en positiv effekt af engineering kræver, at lærerne er motiverede og har de rette kompetencer.

Desuden påpeges behovet for at prioritere de nødvendige aktiviteter og rammer samt for ledelsesopbakning.

Fokuserer på de svære kompetencer

Kompetenceudviklingen i anden fase af Engineering i Skolen har været gennemført i seks kommuner.

Her er alle naturfagslærere blevet efteruddannet i engineering efter den såkaldte Quest-model ved den lokale professionshøjskole.

Det er sket over fire kursusdage. Imellem kursusdagene har lærerne afprøvet forløb hjemme på skolen med professionshøjskoleunderviserne med på sidelinjen som observatører og sparringspartnere.

Stine Josefsen er naturfagslærer på Strandgårdskolen i Ishøj Kommune, som er en af de seks kommuner, der har deltaget i anden fase af Engineering i Skolen. Hun har nydt godt af efteruddannelsen, fortæller hun:

”Det er en anden måde at undervise på med mange delelementer, der er afhængige af hinanden. Derfor ville jeg også lyve, hvis jeg sagde, det ikke var svært i starten. Og der var det en stor hjælp, at underviserne kom ud og sparrede med os i vores egen praksis”.

I løbet af de tre år, projektet har kørt, har Stine Josefsen undervist samme klasse fra 7. til 9. Og hun kan godt genkende rapportens konklusioner fra sin egen praksis.

”Engineering-tilgangen understøtter undersøgelseskompetencen, som ellers kan være svær at arbejde med”, siger hun og tilføjer:

”Jeg kunne tydeligt se en effekt, da de skulle op til naturfagsprøven. De arbejdede utroligt selvstændigt med at finde undersøgelser, der kunne understøtte deres problemstillinger”.

Stine Josefsen oplever, at ellers svære emner bliver lettere for eleverne at forholde sig til, når de skal bruge deres faglige viden til at bygge en prototype, der kan være med til at løse et konkret problem.

”Et godt eksempel er et forløb, vi har været igennem om solcellebiler. Solceller er komplicerede for eleverne at forholde sig til. Men når udfordringen er at bruge dem til at få en bil til at køre, bliver det lettere”, siger hun og tilføjer:

”På samme måde bliver resurseudnyttelse som fællesfagligt fokusområde mere konkret at forholde sig til, når man skal bygge noget af genbrugsmaterialer. Teorien bag vandstandsstigninger siger eleverne mere, når de selv skal bygge klimaløsninger”.

Mange mål at opfylde

Og det er lige præcis den åbne opgaveløsning baseret på en autentisk problemstilling, Anne Dorte Spang-Thomsen mener er hemmeligheden bag, at engineering kan være med til at motivere eleverne for naturfag.

”I den traditionelle naturfagsundervisning er det i mange tilfælde svært for eleverne at se, hvorfor de skal lære om et givent emne. Engineering sætter den faglige viden ind i en kontekst, der giver mening for eleverne”, siger hun og tilføjer:

”Det kan lyde meget banalt. Men det er ikke let at gøre, når man som lærer står og skal opfylde en masse fagmål. Engineering giver i virkeligheden en ramme, der gør det markant nemmere at gøre undervisningen autentisk – samtidig med at man når målene”.

Engineering i Skolen som program startede i 2017. Første fase løb fra 2017 til 2020 og havde fokus på at udvikle didaktikken. Anden fase er gennemført i perioden 2020 til 2023 og er altså netop evalueret.

En tredje fase er i støbeskeen. Den får fokus på forankring og samspillet mellem engineering og praksisfaglighed.

”Vi ved, at der i alle kommuner er lærere, der laver engineering, men vi vil gerne sikre, at det bare bliver noget, man gør. Det skal ikke være noget, vi skal skubbe ud – det skal bare være noget, man gør”, siger Anne Dorte Spang-Thomsen og tilføjer: 

”Lærerne er egentlig klædt på nu. Det handler mere om, at engineering skal være til rådighed helt lavpraktisk i form af forløb, materialer og beskrivelser. Vi har en ambition om at gennemføre efteruddannelse, men det er endnu ikke fastlagt, hvordan det bedst lader sig gøre”.

Strandgårdsskolens deltagelse i Engineering i Skolen-projektet er nu afsluttet. Men Stine Josefsen er ikke i tvivl om, at engineering-tankegangen er kommet for at blive i hendes timer:

”Vi har lavet skræddersyede forløb til hvert klassetrin. Vi har oprettet et engineeringlokale med konkrete materialer, man kan gribe fat i. Vi har indført ’mini-opfinder-dage’ i indskolingen. Havde vi bare fået et enkeltstående kursus, var det nok gået i sig selv igen. For det kræver meget at få det tværfaglige samarbejde mellem lærerne til at fungere. Men fordi vi har brugt tre år på at få det indarbejdet i vores arbejdsgange, er det ikke længere nogen byrde”.

Engineering i skolen er støttet af Villum Fonden og bliver gennemført af Engineer the Future i samarbejde med Københavns Professionshøjskole, Professionshøjskolen Via og det nationale naturfagscenter Astra. Desuden bidrager professionshøjskoler, science-centre samt STEM-faglige organisationer.