Uddybning om naturfag

Ved Helene Sørensen,

lektor emerita på DPU

DEN TEORETISKE RAMME FOR NATURFAGLIG KOMPETENCE

Viden om naturvidenskab Indholdsviden

Viden om fænomener i natur og i teknologi

Viden om arbejdsmåder

viden om, hvordan naturvidenskabelig viden frembringes

Viden om natur-videnskabelig er-kendelse

en forståelse af, hvorfor og hvordan naturviden-skabelige arbejdsmåder anvendes

Kontekst Personlige, lokale/nationale eller globale forhold, nuværende eller historiske, hvor naturfaglige kompe-tencer kan bidrage til en forståelse.

Holdninger til naturvidenskab interesse for natur-

videnskab og

teknologi,

værdsættelse af

relevante natur-

videnskabelige

arbejdsmåder

opmærksomhed

overfor

miljøforhold

Naturfaglig

kompetence

Evnen og viljen til

• at forklare naturfaglige

fænomener ud fra natu-

rvidenskabelig viden

• at vurdere og designe

naturvidenskabelige

undersøgelser

• at tolke natur-

videnskabelige data og

kendsgerninger

som elever opnår på som får elever til

at bruge

som udfordrer elever til at bruge

%

http://www.oecd.org/pisa/PISA2015Questions/platform/index.html?user=&domain=SCI&unit=S656-BirdMigration&lang=dan-DNK

Danske elever svarer på de lukkede opgaverDanske elever springer for meget over åbne opgaver

Måler PISA det, der skal læres i naturfagene i folkeskolen?

Elevernes praktiske færdigheder i forhold til laboratoriearbejde og feltundersøgelser afprøves ikke i PISA-testen.

Man måler:• viden om, hvordan man skal tilrettelægge og gennemføre

undersøgelser• kendskab til, hvad der kan undersøges med naturvidenskabelige

metoder.Opgaverne i 2015 er bedre egnede til dette (min vurdering)

De computerbaserede opgaver gør• at det er muligt at lade eleverne planlægge og gennemføre

undersøgelser ved hjælp af simulationer • analyse af data bliver mere autentisk i forhold til naturvidenskab, da

data kan præsenteres i interaktivt format.

Ja - en stor delmængde

• PISA-undersøgelsen måler en stor delmængde af det, eleverne skal lære i naturfagene i Danmark

• Der stilles ikke spørgsmål om grundlæggende naturfaglige forhold i PISA, som eleverne ikke har haft mulighed for at have lært om gennem undervisningen i naturfagene.

Naturfagsscoren fordelt på præstationsniveauer

15,9

16,7

16,6

18,4

77,1

76,5

76,6

74,8

7

6,8

6,7

6,8

2015

2012

2009

2006

Under niveau 2 Niveau 2-4 Niveau 5-6

Lavtpræsterende

Højtpræsterende

Singapore5,6 % påNiveau 6

Naturfagsscoren for drenge og piger

Drenge Piger Forskeldrenge-piger

2006 500 491 9

2009 505 494 11

2012 504 493 10

2015 505 499 6

OECD gns. 2015 495 491 4

Indeks for undersøgelsesbaseret undervisning

Vidensområder (køn)

I gennemsnit:508 fy/ke505 geo496 bio

Elevers holdninger, interesser og forventninger

Baseret på elevernes svar

5

10

15

20

25

30

35

Procent

Tekniker i relation til naturvidenskab

Arbejde med informations- og kommunikationsteknologi

Arbejde i sundhedssektoren

Arbejde som ingeniør eller med naturvidenskab

4 % ingeniører 9 % sundhed

• PISA also finds varying levels of engagement with science and expectations of science-related careers across students who are similarly capable and interested in science.

• In a majority of countries and economies, students from advantaged backgrounds are more likely to expect a career in science – even among students who perform similarly in science and who reported similar enjoyment of learning science.

Elevernes motivation og interesse for at lære naturfagene

• Indre interesse

– Hvor glade er eleverne for at lære naturfagene

• Specifik interesse

– Hvor interesserede er eleverne for forskellige naturfaglige emner

• Instrumentel motivation

– Interesse fx fordi fysik/kemi og biologi kan gavne karrieremuligheder

Udvalgte spørgsmål om elevers glæde ved at lære naturfag

Danmark Finland

Jeg er glad for at arbejde med naturfaglige emner 64 50

Jeg nyder at lære noget nyt om naturfaglige emner 64 50

Jeg er interesseret i at lære noget om naturfaglige emner 70 61

Andel, der svarer, at de

er enige eller meget

enige (procent)

Interesse for naturfaglige emner

• Drenge – Kraft og bevægelse

– Energi og dens transformation

• Piger– Hvordan naturvidenskab kan hjælpe med at

forebygge sygdom

• Neutral– Økosystem, bæredygtighed

– Universet og dets historie

57 %

55 %

72 %

45 %

73 %

I 41 lande: drenge højere selvtillidI 8 lande: piger højere selvtillid

Om undervisningen

Baseret på elevernes svar

Indeks for lærerstyret undervisningDanmark -0,15Finland 0,23

Læreren tilpasser undervisningen til klassens behov og

viden

Læreren giver individuel hjælp, når en elev har svært

ved at forstå et emne eller en opgave

Læreren ændrer tilrettelæggelse af undervisningen i et

emne, som de fleste elever synes at være svært at forstå

Læreren fortæller mig, hvordan jeg skal klare mig i

faget

Læreren giver mig feedback på mine stærke sider i

dette fag

Læreren fortæller mig, på hvilke områder jeg kan

forbedre mig

Læreren fortæller mig, hvordan jeg kan blive bedre til

faget

Læreren giver mig råd om hvordan jet når mine mål for

fagene

Opsamling på resultater

• Kønsforskellen er blevet mindre, nu 6 point (ikke signifikant forskel)

• Naturfagsscoren er steget , men ikke signifikant højere end i 2006

• Eleverne i folkeskolen er blevet mere interesserede i naturfagene samtidig med at scoren er over OECD gennemsnittet

Opsamling på undervisningen

• Eleverne arbejder i høj grad med forsøg

• Lærerstyring af undervisningen er relativt lav

• Danske lærere tilpasser i høj grad undervisningen efter eleverne

• Der er lav grad af konstruktiv feedback

Figurer og tal er hentet i den danske og de to internationale rapporter. De kan findes på WWW.UVM.dk. Linkene findes herunder:

•PISA 2015 Danske unge i en international sammenligning•PISA 2015 En sammenfatning•PISA 2015 Results EXCELLENCE AND EQUITY IN EDUCATION VOLUME I•PISA 2015 Results POLICIES AND PRACTICES FOR SUCCESSFUL SCHOOLS VOLUME II

Sammenfatning fra UVM er her:•Hovedresultater i PISA 2015

Troelsen, R. P. & Sølberg, J. (red) (2008). Den danske ROSE-undersøgelse – en antologi. København: Danmarks Pædagogiske Universitetsskole, Aarhus Universitet.

Eliasson, N., Karlsson, K. G. & Sørensen, H. (2016). Teacher-Student Interaction in Contemporary Science Classrooms. Is Participation still a question of gender? International Journal of Science Education July 2016. http://dx.doi.org/10.1080/09500693.2016.1213457.

%

http://www.oecd.org/pisa/PISA2015Questions/platform/index.html?user=&domain=SCI&unit=S656-BirdMigration&lang=dan-DNK

57 % 34 % 50 %

Hvor mange af de danske elever svarer rigtigt på hver opgave?

Antallet af opgaver

Faglige områder

Fysisk/kemiske system 61

Det levende system 74

Jordens og Universets system. 49

Viden

om naturfagligt indhold 98om naturvidenskabelige arbejdsmåder 60

om erkendelse 26

Delkompetencer

Forklare naturfaglige fænomener ud fra naturvidenskabelig viden, 89

Vurdere og designe naturvidenskabelige undersøgelser 39

Tolke naturfvidenskabelige data og kendsgerninger 56

Opgaveformat

Simple multiple choise-spørgsmål 54Sammensatte multiple choise-spørgsmål 66

Åbne spørgsmål 64