University College SouthAfhandling til titlen Professionsbachelor i

Undervisning

Undervisning i Astronomi iFolkeskolen

Forfatter:Michael Hansen

Vejledere:Lene Mikkelsen

Laura Emtoft

August 2008

Resume

Astronomi i folkeskolen har i lang tid været et forsømt emne. Dette kan til delsskyldes elevernes manglende interesse for emnet, men det skyldes nok snare-re lærernes mistillid til emnets mulighed for gennemførelse i den almindeligefolkeskoles fysik/kemi undervisning. Astronomi er en vigtig del af folkeskolensfysik/kemi undervisning og kan ydermere give et grundlag for folkeskolens al-mene uddannelse og dannelse af eleverne. Derfor bør astronomi være en fast delaf fysik/kemi undervisningen. Ligeledes giver astronomien elevernes indsigt ogforstaelse af vores verdensbillede opbygning og udvikling.Jeg vil i denne opgave give en gennemgang af forskellige rapporter og afhandlin-ger der tilsammen kan give et indblik i vigtigheden og grundlaget for at medtageastronomi i fysik/kemi undervisningen som en naturlig del. Jeg vil gøre rede forde forskellige pædagogiske, psykoligiske og didaktiske overvejelser man som læ-rer skal gøre sig i forbindelse med undervisningen i astronomi. Jeg vil ligeledesanalysere antologien Fremtidens naturfaglige uddannelser som bestar af et bindaf samme navn, samt bindet Inspiration til Fremtidens naturfaglige uddannel-ser. Ligeledes tager jeg fat i den store nordiske naturfagsrapport ROSE og denverdensomspændende undervisningsrapport PISA. Jeg vil vise hvordan disserapporter tilsammen kan give begrundelse for astronomi i folkeskolen. Jeg vilafslutte med at give et par praktiske eksempler til hvordan man rent praktiskkan inkludere astronomi i den almindelige fysik/kemi undervisning, samt skabespecielle arrangementer som man understrege astronomiens spændende omradeog vigtige betydning.

Michael Flemming Hansen

Vordingborg.

Indhold

1 Indledning 21.1 Afgrænsning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2 Metode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3 Hvorfor astronomi i folkeskolen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2 Konstruktivisme og positivisme 72.1 Konstruktivismen og Piaget . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.1.1 JS.Bruner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.1.2 Vygotskij . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.2 Den logiske positivisme og den kritiske rationalisme . . . . . . . 92.3 Begrebet forskning i folkeskolesammenhæng . . . . . . . . . . . . 10

3 Inspiration til Fremtidens Naturfaglige Uddannelser. 123.1 Præsentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.2 Naturfaglig kompetence – Hvad er det? . . . . . . . . . . . . . . 123.3 Den naturfaglige dannelse – naturfagene som alment dannende fag 143.4 Den naturfaglige kultur – Hvorfor er det vigtigt? . . . . . . . . . 153.5 Naturvidenskabens epistemologi – hvordan opstar naturfaglig vi-

den? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.6 Et par ord om undersøgelserne i antologierne . . . . . . . . . . . 173.7 Hvordan kan planlægningen sa udformes? . . . . . . . . . . . . . 20

4 PISA og ROSE – Unges forhold til og kompetencer i naturfa-gene 224.1 Præsentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224.2 Elevernes interesse for naturfag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.3 Elevernes kompetencer i naturfag . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.4 Danske elever i naturfagsundervisningen . . . . . . . . . . . . . . 25

5 Undervisning i astronomi – den praktiske del 26

6 Konklusion 286.1 Kritik af metode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1

Kapitel 1

Indledning

I denne afhandling vil jeg undersøge hvordan folkeskolens fysik undervisning iastronomi kan være med til at udvikle elevers naturfaglige kompetencer. Kom-petencer er i løbet af de sidste ar blevet et helt nyt uddannelsesperspektiv og erderfor ogsa kommet i centrum i den nye gymnasiereform [5, 6, 10]. Ligeledes haren stor rapport netop beskæftiget sig med kompetencebegrebet [3, 4] Essentielledele af astronomien bliver fravalgt i folkeskolens undervisning, især den praktiskedel indgar stort set slet ikke. Dette er egentlig ret paradoksalt, da der principi-elt ikke kræves noget udstyr for at udøve faget. Selve astronomien dækker overemner, som rækker lige fra solsystemet til exoplaneter, kosmologi og vores pladsi universet. Det er desuden klart at da vi ikke kan direkte male i universet, ervi nødt til at beskrive dets egenskaber ud fra andre metoder. Og i den forbin-delse spiller fysikken en fremtrædende rolle. Derfor kan astronomien have storrelevans i fysik undervisningen, da den bade kan medvirke til at introducere ogarbejde videre, med visse perspektiver af fysikkens kerneindhold [1]. Ydermere,da det er et af de ældste videnskabsfag, har det bestemt ogsa i meget høj gradværet med til at definere os som kultur og samfund. Det har lagt grundlaget forden moderne videnskab og fortsætter til stadighed med at forbløffe og forundre[9]. Uheldigvis ser mange gymnasielærere problemer med elevernes kompeten-cer, nar de møder gymnasieskolen. Manglen af matematik i fysikken [2] og denskarpe skillelinje imellem skolerne [22] ses som reelle problemer for elevernesomstilling. Hvordan kan undervisningen i astronomi sa medvirke til at udvik-le elevernes naturfaglige kompetencer og fastholde elevernes kompetencer? Skalundervisningen i astronomi sigte mod at have studieforberedende undervisning,skal der generelt sigtes imod at udvikle et bredt spektrum af naturfaglige kom-petencer eller skal malet være at fastholde elevernes interesse for naturfagene?Skal alle elementerne indga ligeligt eller skal et vægtes højere end et andet? Kanman samle det hele under en hat og dermed sige at udviklingen af naturfagligekompetencer bade medfører studieforberedelse og øget interesse eller skal manudvælge en malsætning og sa ignorere de andre? Kan fysik/kemi pa en gangvære studieforberedende, almen dannende og interesseskabende?

2

1.1 Afgrænsning

Da denne opgave hovedsagligt skal omhandle hvordan jeg vil undervise i de for-skellige astronomiske emner, har jeg valgt at afgrænse den fag-teoretiske del tilkun det nødvendige, for at man kan følge min tankegang. Da der utvivlsomter mange faktorer involveret i unges uddannelsesvalg, har jeg valgt at afgræn-se dette felt til tre dele. Jeg vil undersøge hvordan man kan udvikle eleverneskompetencer. Der er ingen tvivl om, at hvis eleverne skal lykkedes i fremtidi-ge studier, skal de have naturfaglige kompetencer med fra folkeskolen [3, 4].Ligeledes vil jeg undersøge hvordan man i undervisningen kan sikre elevernesfremtidige interesse indenfor naturfagene. Der er ligeledes ingen tvivl om, at skaldet fremtidige optag pa de naturvidenskabelige studier sikres, sa skal interessenfor naturfagene være tilstede [3].

1.2 Metode

Jeg vil starte med at give en kort indledning og begrundelse for at have astrono-mi med i folkeskolen. Jeg vil dernæst introducere de teorier jeg vil benytte. Jegvil især her stille idealerne uddannelse kontra almen dannelse og diskutere disse.Jeg vil yderligere ogsa stille metoderne positivistisk (deduktiv) og konstrukti-vistisk (induktiv) op mod hinanden og diskutere disse. Jeg vil sa bruge disse isammenhæng med undersøgelserne Fremtidens naturfaglige uddannelser og In-spiration til fremtidens naturfaglige udannelser. Dernæst vil jeg analysere PISArapporten fra 2006 og ROSE undersøgelsen fra 2008, samt give en analyse af un-dervisningsmaterialerne Ny Fysik og Videnskabets lærervejledning og udbyggedisse, med teorier hentet fra afhandlinger om gravitationslinser og gamma glimt.Jeg vil benytte Fremtidens Naturfaglige Uddannelser og Inspiration til Fremti-dens Naturfaglige Uddannelsers udsagn, en række psykologiske og pædagogisketeorier, samt mit professionelle standpunkt som faglærer til at analysere disserapporter og materialer. Saledes vil jeg naturligt benytte udsagn i de forskelligerapporter til at analysere dem selv og andre rapporter. Sadan kan man sige, atdet teoretiske materiale jeg analyserer med ogsa er det materiale jeg analyserer.Det hele skal gennemgaende føre frem til et argument, der kan give et fornuf-tigt billede af, hvordan man kan tilrettelægge undervisning i folkeskolen saledesat elevernes naturfaglige kompetencer, herunder naturfaglige viden, udvikles oginteressen for naturfagene styrkes.

1.3 Hvorfor astronomi i folkeskolen?

Astronomien har gennem artusinder været med til at definere os som kultureltsamfund. Sammen har fysikken og astronomien været med til at definere nogleaf de største opdagelser i den videnskabelige historie. Den mest umiddelbareopdagelse ma vel være Tycho Brahes nye stjerne (Stella Nova) som jo gav hamdet indtryk at himmelrummet ikke kunne være lavet af faste sfærer, men deri-mod ma være dynamiske. En anden ligeledes stor og betydningsfuld opdagelse,ma være bortgangen fra troen om jordens placering i centrum af universet, dengeocentriske model over til den mere beskedne, men trods alt korrekte helio-centriske model, hvor jorden blot er en klode i omløb omkring solen, ligesom

3

solsystemets andre planeter. En af de sidste store opdagelser indenfor astro-nomien ma bestemt være opdagelsen af exoplaneter 1. Disse opdagelser giverendnu større hab til forestillingen om liv andetsteds i universet.Astronomien har været med til at definere vores verdensopfattelse, vores pla-cering i universet og er dermed instrumental i den forstaelse vi har af os selvsom mennesker og samfund. Astronomien har ogsa været med til at grundlæggeen del af de regler, love og teorier der findes indenfor fysikken pa nuværendetidspunkt og er samtidig med til at give os større forstaelse fysikkens grundele-menter [9]. Sidst, men ikke mindst, er udforskningen af rummet en af de storeopgaver der ligger forud for naturvidenskaben. Som faglærer og professionel skalman begrunde sine valg. Jeg har valgt at starte med formalet for fysik/kemi,hvor der star at:

Formalet med undervisningen i fysik/kemi er, at eleverne tilegner sig videnog indsigt om fysiske og kemiske forhold. Undervisningen skal medvirke tiludvikling af naturvidenskabelige arbejdsmetoder og udtryksformer hos denenkelte elev med henblik pa at øge elevernes viden om og forstaelse af denverden, de selv er en del af.

Stk. 2. Undervisningen skal give mulighed for at stimulere og videreudvikle alleelevers interesse og nysgerrighed over for naturfænomener, naturvidenskabog teknik med henblik pa at udvikle erkendelse, fantasi og lyst til at lære.Eleverne bør opna tillid til egne muligheder for at forholde sig til problem-stillinger med naturvidenskabeligt og teknologisk indhold af betydning forden enkelte og samfundet.

Stk. 3. Undervisningen skal bidrage til elevernes grundlag for at fa indflydelsepa og tage medansvar for brugen af naturressourcer og teknik bade lo-kalt og globalt. Undervisningen skal give eleverne mulighed for at erkendenaturvidenskab og teknologi som en del af vor kultur og vort verdensbillede.

Dette betyder at undervisningen i fysik og kemi skal medvirke til at elever-ne lærer mere om den verden og det samfund de lever i, gennem undersøgelserog udforskning af fysiske og kemiske fænomener. De skal ydermere arbejde paen sadan made at deres nysgerrighed for faget styrkes, samt deres tro pa egneevner. De skal gennem fysikken og kemien danne sig et billede af kulturen delever i og den nuværende opfattelse af verdensbilledet. Gennem undervisning iastronomi kan eleverne lære meget om den verden de lever i og de kan, gennemastronomiens historie, fa indblik i udviklingen af vores verdensbillede. De kanfa indblik i jordens tilblivelse og udvikling. De kan fa indblik i mange aspekteraf jordens miljø, blandt andet den globale opvarmning som pa en gang kan væ-re undergangen for vores jord, men samtidig ogsa har spillet en væsentlig rollesom grundstenen til livet pa jorden som vi kender det [9]. Samtidig kan man iastronomiundervisningen se ud over vores egen klode og anskue det univers vilever i. Man kan kigge pa vores solsystem og de planeter det indeholder. Mankan kigge pa solen, som jo er afgørende for livet pa jorden, men samtidig bare eren stjerne blandt millioner af andre. Man kan kigge længere ud, til opdagelsenaf planetsystemer omkring andre stjerner, hvilket jo gør spekulationen om liv i

1Planeter omkring andre stjerner

4

rummet til en reel mulighed. Astronomien stiller muligheder for en varieret ogspændende undervisning til radighed, som samtidig kan formidle nogle af fysik-kens mest grundlæggende forestillinger.Herefter vil jeg nu tage et kig pa de retningslinjer i fælles mal, jeg mener, errelevant for denne opgave:

Fysikkens og kemiens verden.

• Kende til eksempler pa fysisk/kemiske beskrivelser af fænomener i naturen,herunder vejrfænomener og jordens magnetfelt.

• Kende jordens og manens bevægelser og nogle af de virkninger, der kaniagttages pa jorden som arstider, tidevand og formørkelser.

• Anvende fysiske, kemiske begreber til at beskrive og forklare fænomenersom krystalformer, additiv farveblanding og nordlys.

Udvikling i naturvidenskabelig erkendelse

• Kende nogle tidligere kulturers forestilling om universets opbygning.

• Kende nutidens forestilling om solsystemets opbygning.

• Kende til nogle af nutidens forestillinger om universets opbygning og ud-vikling.

• Gøre rede for, hvordan mennesket til forskellige tider har forsøgt at for-klare sin egen placering i universet.

Arbejdsmader og tankegange

• Formulere enkle problemstillinger, opstille hypoteser, efterprøve antagelserog vurdere resultater.

• Vælge og benytte hensigtsmæssige instrumenter og laboratorieudstyr.

• Benytte fysisk og kemisk viden, opnaet ved teoretisk og praktisk arbejde.

• Vælge udstyr, redskaber og hjælpemidler, der passer til opgaven.

Jeg vil mene de sætninger jeg har valgt i fælles mal er med til at understrege depointer og mal jeg allerede har nævnt omkring emnet og giver derfor ogsa detjuridiske grundlag for at fortsætte med udforskningen af mulighederne omkringdette felt. Astronomien er ogsa meget samfundsaktuelt, da en stor del af denvidenskabelige forskning gar med at udforske rummet. Et meget aktuelt eksem-pel er bemandede interstellare rejser 2, som jo pa nuværende tidspunkt stadiger rent teoretisk. Den nyeste tænkning pa dette felt omhandler sa en slags æn-dring af rumtiden selv, da Einsteins relativitet kun udelukker at et objekt skulle

2Rejser til andre stjerner

5

kunne bevæge sig med lysets hastighed [16]. Man vil derfor gennem warpningaf rummet fa selve rummet til at bevæge sig med mere end lysets hastighed[19] Dette er kun pa et teoretisk matematisk stadie endnu, men det abner open lang række af nye mader at overveje rumrejser pa. Der er selvfølgelig mangeflere spændende aspekter af astronomien man kan medtage i undervisningen.Jegvil nu undersøge de teoretiske begrundelser der er, for at lade eleverne arbejdesom forskere og hvordan de kan bruges.

6

Kapitel 2

Konstruktivisme ogpositivisme

Jeg vil først give en gennemgang af de arbejdsmetoder jeg vil benytte i etsadant forløb, herunder eleven som forsker. Disse er tænkt til dette forløb,men nødvendigvis ikke begrænset til det. Det psykologiske grundlag vil jeghente hos Piaget, Vygotsky og Bruner og det pædagogiske hentes hovedsag-ligt hos E. Vestergaard. Yderligere kigger jeg ogsa nærmere pa et par kon-traster til konstruktivismen, som er positivismen og den kritiske rationalisme.Ideen bag tankegangen omkring elevens arbejde som en slags forsker, ligger be-grundet i forskerens formal med arbejdet. Formalet med forskerens arbejde erførst og fremmest at komme frem til eller opdage ny viden. Tidligere rektor forDTU, Flemming Woldbye, har givet denne forklaring pa, hvad forskerens arbej-de bestar af.“Grundforskeren kan sammenlignes med en opdagelsesrejsende, derlaver landkort. Efterhanden som ekspeditionen kommer frem, skabes landkortetaf de bjerge, søer, floder og skove, der dukker op. Det er naturen selv, der tegnerbilledet. Malforskeren kommer bagefter og finder ved hjælp af landkortet et sted,der er værd at kigge nærmere pa. Den ene er interesseret i at afdække sammen-hænge. Den anden er interesseret i at udnytte bestemte, fundne sammenhænge.De to forskertyper er udtryk for to forskellige talenter.”[4]. Her skelner Woldbyesa imellem grundforskeren og malforskeren. Jeg vil i opgaven ikke som sadanforsøge at integrere disse to metoder, men bruge lidt fra begge verdener.Man kan sige i henhold til denne opgaves emne, sa ligger formalet i en astronomsforskning i at opdage nye fænomener i universet og pa baggrund af observatio-ner og malinger komme frem til en mulig forklaring[3]. Man kan i sagens naturargumentere, at den viden der er ny for samfundet, ma i en vis udstrækning saogsa være ny for forskeren selv. Det er netop tankegangen omkring at forskerenskal komme frem til viden, der er ukendt og nyt for ham selv, som jeg vil adop-tere og benytte i folkeskolens fysik og kemi undervisning. Hvis man gerne vilsnakke om eleven som en selvstændig arbejdende person i fysik/kemi laborato-riet, kommer man ikke udenom den konstruktivistiske ide, som har grundlag iPiagets teorier. Jeg vil derfor i det kommende afsnit nævne nogle centrale delefra begge og kæde det sammen med mine egne forestillinger. Først vil jeg kiggepa konstruktivismen og Piaget.

7

2.1 Konstruktivismen og Piaget

Konstruktivismens to modsætninger er den deduktive og induktive metode. Dendeduktive undervisningsmetode viser sig ved at læreren docerer viden til elever-ne. Disse bliver saledes passive lyttere der bare ”sidder og modtager viden”.Gennem denne metode tager man som udgangspunkt at eleven gennem modta-gelse af viden fra læreren, kognitivt vil kunne erkende at denne viden ma væresandheden. Videre kan man benytte sig af den induktive metode, hvori der sta-dig undervises efter deduktive principper, men der ogsa udføres forsøg efter denpositivistiske metode hvor eleven induktivt gennem observation skal erkende detrigtige svar. Her er det læreren der opstiller rammerne for forsøget og eleven derudfører det. Forsøgets formal er videre undervisning i kernestoffet[14]. Man kanjo i bund og grund altid argumentere for at læreren altid besidder et svar, someleven skal komme frem til. Der hvor udgangspunktet og dermed ogsa metodener anderledes, kan ses nar man benytter den konstruktivistiske ide. Her opstillerlæreren et meget abent spørgsmal som derefter bliver diskuteret i klassen. Ele-verne vil her kunne igennem forskellige metoder komme frem til et svar, som fordem virker rigtigt og forhabentlig ligger i overensstemmelse med den teori somlæreren underviser i[14]. Altsa her skal eleverne arbejde selvstændigt med dengivne opgave og gennem vejledning og sparring med læreren, kammerater oggruppen komme frem til en given løsning. Og i forlængelse af dette vil jeg gørerede for præcis hvordan eleven skal arbejde som forsker. En af de grundlæggendeteorier til den konstruktivistiske ide, kommer fra psykologen Jean Piaget, sommener at menneskers læring kommer igennem aktiv handling. Piaget antager atde to processer hvorpa en person vil lære nye ting, er assimilation og akkom-modation. Assimilation betyder at personen tilpasser nye opdagelser ind efterog analyserer dem efter allerede kendt viden. Dog viser det sig mange gange atden allerede kendte viden ikke passer pa den nye hændelse og derfor ma manforsøge gennem akkommodationen at ændre sin nuværende opfattelse saledesat den nye hændelse giver mening. Dog ændrer man ikke direkte den gamleopfattelse til en ny, men danner en ny opfattelse. Piaget benytter begrebet ske-maer til at beskrive denne indlæring[13]. Assimilationen og akkommodationengiver billede af forskerens metode. Forskeren analyserer situationer ud fra detteoretiske grundlag han allerede kender og forsøger dermed gennem analysenat videreføre den kendte teori. Men mange gange viser det sig, at den alleredekendte teori ikke giver et fyldestgørende svar pa hændelsen og derfor generererforskeren gennem matematiske, logiske og empiriske arbejder en ny teori. Forat drive fornuftig forskning ma man ogsa kunne tænke i nye ukendte baner.Man har kraftigt brug for et kreativt grundlag og man skal i høj grad kunnebenytte sin fantasi. Dog skal beviset altid findes indenfor videnskabens normerog rammer.

2.1.1 JS.Bruner

Følger man endvidere den tyske psykolog J.S. Bruners teorier kan man udledeat man helst skal tage udgangspunkt i fagenes videnskabelige struktur, fordibørn kan og bør opdage tingene og deres sammenhænge[20]. Altsa skal elevernehelst selv komme frem til deres viden via opdagen og eksperimentering, indenforvidenskabelig metode. Eleverne skal naturligvis ikke foretage og udføre decideretforskning fremme i feltet og pa universitetsniveau, men arbejde efter de samme

8

grundlæggende principper. Dette betyder praktisk for en folkeskole elev, at hanskal indga i et team i samarbejde med andre til at udføre forsøg, men herbenyttes i vid udstrækning problemformulering.

2.1.2 Vygotskij

Ifølge Vygotskij’s nærmeste udviklingszone, findes der en zone hvor en elev villære bedst. Hvis den stillede opgave er for svær for eleven, vil eleven ga i staog blive frustreret, mens hvis opgaven er for let, vil eleven føle spild af tid oguengagement[15]. Altsa skal opgaven tilpasses elevens nuværende niveau, mensamtidig være udfordrende.

2.2 Den logiske positivisme og den kritiske ra-tionalisme

Den logiske positivisme giver et anderledes syn pa, hvordan man udleder dennaturfaglige viden. Hvis man følger de positivistiske principper skal al videnuddrages fra empiriske forsøg. Et af kendetegnene ved den logiske positivismeer, at den kun anerkender analytiske domme (logik og matematik) og erfarings-domme (fysik m.m.) som meningsfulde, hvorimod alt andet (moralske dommeetc.) er uden videnskabelig værdi[4]. Der bliver skelnet kraftig imellem hvordanvidenskabelige teorier og metoder kan begrundes og hvordan man undersøgerrent empirisk, disse teoriers eller begrebers opstaen. Grundideen var kort sagt,at alle udsagn skulle kunne verificeres empiriske, altsa de skal kunne føres tilbagetil rene observations udsagn[4]. Den kritiske rationalisme arbejder grundlæggen-de ud fra de samme metodiske principper, men her stilles den opstilling at enobservation aldrig vil kunne føre til en teori, da man uden en teori ikke villevide hvad man skulle kigge efter. Man ville i sagens natur ikke kunne begrundeforsøget. Man bør i stedet opstille problemstillinger omkring en teori, og meddisse forsøge at falsificere teorien ud fra disse. Ifølge Karl Popper er ”kriterietfor en teoris videnskabelige status dens falsificerbarhed”. Forstaet saledes omden kan blive gendrevet eller ej[4]. Disse to forskellige videnskabelige metoderbenyttes stadig i visse dele af fysik og kemi undervisningen. Nyere lærebøgersforsøgsmateriale lægger i stor stil op til at eleverne skal gennemføre forsøg, for atgendrive den teori som læreren har præsenteret. Saledes benytter læreren meto-den til at fortsætte undervisningen i kernestof, frem for at opøve eksperimentelmetodik[4]. Den kritiske rationalisme lægger dog op til mere abne forsøg, omend dog det stadige formal ligger i at gendrive teorier. Eleverne har mulighedenfor at stille kritiske spørgsmal til teorierne og dette fordrer mere selvstændigearbejdsmetoder.Erkendelsesfilosofien kan belyse nogle af disse synspunkter. Eleverne skal blandtandet blive i stand til gennem sprog og logik at beskrive virkeligheden[21]. E-leverne skal lære teorierne i astronomien at kende, men de skal ogsa, pa dereseget plan forholde sig kritisk til dem og saledes undga dogmatiske eller skeptiskekonstateringer[21]. Inden for fysikken og kemien ma vi stole pa, at de love ogteorier vi har gendrevet igen og igen kan bruges. Men vi ma ogsa erkende at denviden vi har, ikke er den endegyldige sandhed og bliver som regel hurtigt erstat-tet med ny, bedre viden. Men hvad er naturvidenskabelig erkendelse? En del afsvaret kan findes i erkendelsesfilosofien. Vi har generelt to opfattelsesmetoder

9

vi kan benytte. Den empiristiske og den rationalistiske. Den empiristiske søgerat beskrive virkeligheden igennem handlinger og forsøg. Vi afprøver og konklu-derer. Den rationalistiske forøger at beskrive virkeligheden igennem tanker oglogik. Vi kan ikke stole pa vores sanser, sa derfor ma vi resonere os frem til sand-heden. Dette har grundlag i Platons ide-univers[21]. Det er min vurdering, at vima definere virkeligheden ud fra begge systemer. Vi kan resonere os logisk fremtil nogle slutninger som vi skal afprøve igennem empiriske forsøg og vi kan ogsaudføre nogle empiriske forsøg og sa danne en logisk sammenslutning. Men vo-res udgangspunkt vil næsten altid komme ud fra en forestilling, en ide. Vi kanfinde et mere nuanceret og sandsynligt billede af virkeligheden ved at udføreforsøg, men vi ma ogsa erkende at virkeligheden i høj grad afhænger af voresopfattelse af den. Saledes findes der ikke ubetingede objektive empiriske forsøg,da vores forsøgsresultater afhænger af vores formal, opfattelse og fortolkning afdisse. Eleverne skal altsa lære, at som forskere skal de stille sig kritiske overforde resultater de kommer frem til. Man kan yderligere læse hos Vestergaard, aten af videnskabens store opgaver er at beskrive og forklare virkeligheden[21].Altsa kan jeg her ogsa udlede at en af videnskabens formal og dermed forske-ren, er at komme frem til ny viden. Dette foregar som regel igennem kohærensprincippet[21], hvor man benytter gammel viden til at forklare eller bevise dennye viden. Men der skal ogsa, som følge af korrespondance princippet være sam-menhæng imellem virkeligheden og teorien. Altsa udgangspunktet for forsøgeneskal være i overensstemmelse med tidligere teorier1, men samtidig ogsa være ioverensstemmelse med den virkelighed vi beskriver. Disse overvejelser skal indgai undervisningen. Man kan sagtens føre en diskussion i klassen om forskerensrolle og formal, under overskriften videnskabsfilosofi og teori.

2.3 Begrebet forskning i folkeskolesammenhæng

Konklusionen er dermed at forskeren naturligvis skal have et teoretisk funda-ment. I astronomiens tilfælde vil dette være et solidt grundlag i de fysiske teori-er, især mekanikken2 og kvantemekanikken. Men samtidig skal han ogsa ”turde”tænke i nye baner og opstille teorier som muligvis ikke kan bevises gennem empi-ri, men kan bevises matematisk.. Nar en elev i folkeskolen skal opdage ny viden,vil dette som sagt jo ikke være forskning i bogstavelig forstand, men skal forstassaledes at eleven opdager viden, der for eleven selv, er ny. Sa selv om elevenarbejder med fysiske og kemiske spørgsmal der er blevet besvaret for mangear siden og for den almindelige fysik/kemi lærer vil være triviel viden, vil detfor eleven være helt ny viden og i mange tilfælde enten et fuldstændig nyt felteller være et brud med allerede opstillede forestillinger[14]. Studier tyder pa ateleverne føler større lyst til ga dybere ned i et emne, hvis de selv far lov til atopstille problemformuleringer[4]. Derfor skal undervisningen planlægges sadan,at eleverne arbejder med sa abne forsøg, som man som lærer finder det muligtog ansvarligt[14]. Jo mere lukkede opgaverne bliver jo mere vil eleven blive førtgennem opgaven ved handen. Problemet er, at disse opgaver jf. afsnittet ompositivismen, kun lægger op til viderearbejde med kernefagligheden og dermedikke at opøver eksperimentel metode. Jo mere abne opgaverne bliver, jo fleremuligheder vil eleverne kunne benytte sig af og der bliver stillet langt større

1Eller ma denne teori benyttes til at afvise den gamle teori.2Dette er bade den klassiske og relativistiske mekanik.

10

krav til elevens selvstændighed i arbejdet. Eleverne vil blive inddelt i sakaldteforskerteams. Valget af brugen af forskerteams frem for almindelige grupper be-grundes til dels med at fremlægge en kultur omkring arbejdet. Og at eleverneopnar større lyst til at arbejde dybere med emnerne.Samtidig skal undervisningen og sværhedsgraden af opgaverne ogsa formuleressadan, at den ligger indenfor elevernes faglige formaen, med Vygotskij’s ord,den nærmeste udviklings zone. Her ma man som lærer, da man arbejder medabne opgaver, forsøge at lede eleverne ind pa en problemformulering som mansom lærer føler sig overbevidst om at eleverne kan handtere og som eleverne selvkan godkende.Eleverne skal ligeledes vide hvordan naturvidenskaben erkenderny viden og arbejde ud fra disse forhold.

11

Kapitel 3

Inspiration til FremtidensNaturfaglige Uddannelser.

3.1 Præsentation

Jeg vil i dette afsnit analysere de to antologier Fremtidens Naturfaglige Uddan-nelser og Inspiration til Fremtidens Naturfaglige Uddannelser. Formalet meddisse 2 antologier er at give inspiration til fremtidens naturfag. Publikationer-ne er bygget saledes op, at Inspiration til Fremtiden Naturfaglige Uddannelserbestar af en lang række artikler, der i bund og grund er skrevet uafhængigtaf hinanden og er derfor et samlet sæt forskellige indtryk og meninger, fra deforskellige forfattere. Forfatternes samlede mening og forslag findes i FremtidensNaturfaglige Udannelser. Jeg har valgt at medtage 4 vigtige begreber. For detførste vil jeg analysere begrebet naturfaglig kompetence. Hvad er dette og hvil-ken betydning har det for undervisningen? I den forbindelse er det naturligtat tage fat i den naturfaglige dannelse. Hvordan kan naturfagene fungere somalment dannende fag? For at fa undervisningen til at fungere i praksis kan manundersøge mulighederne for at skabe en speciel naturfaglig kultur pa skolen.Derfor vil jeg undersøge hvad naturfaglig kultur i det hele taget er. Jeg finderdet vigtigt i forbindelse med eleven som forsker, at kigge nærmere pa den natur-faglige epistemologi. Hvad er naturfaglig viden og hvordan opstar den? Dernæstvil jeg kigge lidt til de undersøgelser der indgar i antologierne. Til sidst vil jegsamle op pa kapitlet, i en delkonklusion.

3.2 Naturfaglig kompetence – Hvad er det?

Ifølge antologien er en af folkeskolens opgaver at medvirke til at hæve optagettil de naturvidenskabelige uddannelser, da samfundets fremtidige forandrings-parathed er vigtig. Derfor skal folkeskolen, som jo er det primære niveau, væremed til at give et studieforberedende grundlag. Hvis der er for store forskelle i-mellem de forskellige uddannelseskulturer og kommunikationen imellem samme,er for darlig, vil det medføre at der skabes unødvendige barrierer for eleverne.Derfor er en af folkeskolens store opgaver at forberede eleverne til fortsat studiepa gymnasier og tekniske skoler. Yderligere skal det ogsa nævnes, at i og med

12

arbejdsmarkedets fortsat stigende behov for teknologiske hjælpemidler gør siggældende, er det vigtigt med en solid forstaelse i naturvidenskabelige og tekniskeprincipper[3]. I den forbindelse kan man bruge begrebet naturfaglig kompetence.Man hvad er denne kompetence egentlig? I PISA undersøgelsen bruges begre-bet Scientific Litteracy og beskrives som evnen til at besidde noget naturfagligviden og at kunne bruge denne viden til at analysere situationer, perspektivereog i sidste ende, handle ud fra[4, 7]. Indenfor begrebet naturfaglig kompetencekan man sa opstille en række mal. Det har Andersen m.fl. gjort og af dem kanman udlede, at eleverne i folkeskolen skal have noget naturfaglig viden, de skalvide noget om hvordan denne viden er kommet til, de skal kunne bruge denneviden i forskellige situationer og de skal vide hvilken rolle naturvidenskaben hari samfundet og kulturen, i udviklingen af teknologi og hvordan vi fortolker ver-densbilledet med naturvidenskaben[3]. Andersen skriver ogsa at undervisningeni de naturfaglige uddannelser i folkeskolen skal være for alle, saledes at der tagesudgangspunkt i at undervisningen har noget at tilbyde alle, samt at elevernesinteresse for faget skal ses som et succeskriterium og der skal derfor ogsa tagesudgangspunkt i elevernes egne interesser, især pigernes[3].Dette er jeg helt e-nig i, dog bør undervisningen ikke ga pa kompromis med dens forankring i dennaturvidenskabelige essens og videnskabens fagomrade. Saledes skal der eftermin mening ikke undervises i emner der ligger for langt udenfor videnskabensomrade. I astronomi undervisningen kunne dette eks. være astrologi. Dog kander godt trækkes trade ud til, hvad der adskiller astrologien fra astronomiensom videnskab. Man kan i den forbindelse nævne fire delkompetencer der bliveropstillet som grundlæggende elementer i den naturfaglige kompetence[3] og deer som følger:

• Empirikompetence

• Repræsentationskompetence

• Modelleringskompetence

• Perspektiveringskompetence

Man kan her udlede at det især er vigtigt at opøve elevernes evne til at udføreforsøg, opsamle data, vurdere disse data og forholde sig kritisk til de resultaterder matte fremkomme. Det er ogsa vigtigt at de her lærer at se sammenhængenimellem teorien og empirien. Eleverne skal ogsa lære om de repræsentationssy-stemer der eksisterer indenfor naturfagene. I forbindelse med astronomien er detde begreber og metoder vi benytter til at beskrive de astronomiske fænomenervi kan observere. Et vigtigt repræsentations værktøj indenfor naturvidenskabener netop brugen af matematiske metoder og symboler. I forbindelse med model-leringskompetencen skal eleverne lære om de modeller vi benytter i naturfagene.En naturvidenskabelig teori er en model for hvordan en bestemt hændelse vil ud-forme sig under bestemte forudsætninger. Eleverne skal her lære bade at forstaog fortolke eksisterende modeller, men ogsa lære at opstille nye modeller, pabaggrund af analyser. Sidst, men ikke mindst, skal eleverne ogsa lære at per-spektivere denne viden ud til en praktisk brug. Hvordan kan denne model forvirkeligheden rent faktisk benyttes ude i verdenen til at beskrive virkeligheden?Kan den i det hele taget benyttes? Og findes der maske en anden viden som

13

bedre kan belyse dette problem? I denne forbindelse er de ogsa oplagt at tage fati hvordan de forskellige repræsentationer og modeller benyttes i virkelighedentil rent praktiske formal i forbindelse med teknologi og samfundsudvikling.Rent praktisk kan man udforme undervisningen efter følgende model[4]:

• Fra omverdenen ind til faget. Man belyser almindelige dagligdagsfænome-ner med naturfagenes modeller og beskrivelser.

• Fra faget ud til omverdenen. Man benytter faget til at beskrive fænomeneri omverdenen og derpa bruge denne viden til at taget beslutninger.

• Fra faget ind i faget. Her tages udgangspunkt i faget, for fagets egen skyld.Her lærer man om selve den naturvidenskabelige genre og hvordan denegenradigt kan understrege sin relevans. Man lærer om fagets identitet.

Denne model kan hjælpe til med at fa faget til at give mening for eleverne. Deskal kunne se naturfagenes funktion i deres egen hverdag og i samfundet somhelhed. De ser, at naturfagene ikke kun har en vigtig plads som videnskabsfagfor sig selv, men ogsa har en vigtig rolle i forbindelse med at tage beslutningeromkring teknologiske spørgsmal i samfundet. Altsa har naturfagene ogsa enpolitisk rolle.

3.3 Den naturfaglige dannelse – naturfagene somalment dannende fag

Da naturfagene ogsa har faet en rolle som alment dannende fag, er det naturligvisvigtigt at nævne hvad det menes med naturfaglig dannelse. Der skelnes imellemkvalifikationer og dannelse, ved at kvalifikationer er de evner en person skal haveeller have opnaet, til at besidde en bestemt arbejdsmæssig funktion. Dannelsebeskrives som de dybere evner i mennesket, som uddannelsen er forpligtiget paat udvikle. Saledes skal eleverne ikke kun udvikle evner til at kunne studereog opfylde krav i erhvervslivet, men ogsa lære at være et aktivt medlem af etdemokratisk land, som myndige borgere og fa et meningsfuldt liv. Uddannelsenskal derfor ikke kun forberede til livet som studerende, men ogsa forberede tillivet i sig selv. Der kommer naturvidenskaben isæt til sin ret, da det førhennæsten udelukkende var de humanistiske fag der tog sig af dannelsen og fysikog kemien blev overladt til at være praktisk fag. Med indførelsen af begreberneScientific Litteracy og Science for public understanding har naturfagene indenfor de sidste artier har vundet plads i den alment dannende del af skolen[4]. Detteer især vigtigt jf. min tidligere beskrivelse af, at teknologien udvikler sig hastigt.Derfor er det vigtigt som demokratisk samfundsborger at kunne tage stilling tilvigtige spørgsmal i videnskabs og teknologi debatten. Dette kunne rent praktiski Danmark handle om holdning til atomkraft i forbindelse debatten om globalopvarmning. Saledes at man kan tage stilling til spørgsmalene pa et informeretgrundlag.

14

3.4 Den naturfaglige kultur – Hvorfor er detvigtigt?

En af forudsætningerne for at den naturfaglige kultur pa skolen kan blomstreer, at alle naturfagene tildeles lige stor betydning. Natur og teknik fagets pro-blemer i folkeskolen kan tiltænkes at der er for fa uddannede naturfagslærerepa skolerne, at undervisningen har lav status bade i lærergruppen og hos foræl-drene og at skoleledelsen ikke altid kan stille fornuftige faglokaler til radighed.Dette er med til at give skolen en svag naturfagskultur og denne eksisterer pa defleste skoler. Dette udfolder sig pa to mader. Den ene kan ses i at natur/teknikfaget skal ses som en forløber til naturfagene i overbygningen, dels kan man seanaloge problemer i disse fag. I den forbindelse skal det ogsa nævnes at kom-munikationen imellem natur/teknik og fysik/kemi i folkeskolen som regel er retdarlig eller maske slet ikke eksisterende. Dette er uheldigt, fordi det ogsa kanmedføre til elevernes faldende interesse for naturfagene. Det at de oplever en forstor forskel i implicit forstaelse af begrebet naturfaglighed og det at naturfagenei ringe grad vekselvirker med hinanden og med skolens andre fag[3].Jeg vurderer at man skal tage højde for følgende forhold i planlægningen. Na-tur/teknik og fysik/kemi ma tænkes nærmere hinanden bade pa lokalt og natio-nalt plan. Saledes skal der i skolens eget miljø skabes en kultur for at sammen-tænke naturfagene som en samlet enhed. Der skal skabes bedre kommunikationimellem fagene, saledes at naturfagene indbyrdes arbejder mere sammen, menogsa at overgangen fra natur/teknik til overbygningens naturfag ses tydeligt ogglidende. Samtidig skal der fra regeringens side lægges op til bedre overgang ogsamarbejde fagene imellem, i malsætningerne for fagene. Det er klart, at folke-skolen reelt set kun har mulighed for at influere det førstnævnte.Der kan ogsa oprettes en bestemt arbejdsmæssig kultur omkring det natur-faglige. Dette kunne f.eks. ske i form af et naturfagligt kulturfællesskab eller”community of learners”. Her opdeles undervisningen i faste grupper eller læ-ringsfællesskaber og man forsøger at sammensætte grupperne sa heterogent sommuligt. Man tildeler de forskellige grupper hver deres ekspertomrade, som de saskal arbejde med. Meningen er at de forskellige ekspertfelter hver især skal væreet delomrade af et fælles problemfelt. Dette opfordrer til gensidig afhængighedog udnytter at eleverne bliver nødt til at lære af hinanden. Læreren udstik-ker rammerne for denne undervisning og fungerer som støtte og vejleder. Hansfunktion bliver at støtte enkeltelevers problemer med at opna speciel indsigt ideres fagomrade[4]. Derfor er det ogsa vigtigt at sikre sig at læringen foregari virkelighedsnære ”autentiske” situationer og praksissammenhænge. Da læringogsa anses for at være en sociokulturel proces, skal undervisningen tilrettelæggesi praksis-fællesskaber. Sadanne fællesskaber kunne være stjernekigger-grupper,som jo i særdeleshed er relevant for denne opgave. I et sadan fællesskab kanman opbygge en identitet, fællesskabsfølelse, samtidig med at man udfører no-get meningsfuldt og aktivt[4]. Et kendetegn ved denne form for undervisninger, at den tager udgangspunkt i elevernes egen opfattelse af faget og skabermening herefter. Ligeledes skal undervisningen planlægges saledes at den harnoget at tilbyde alle og derfor skal planlægningen udformes efter denne præmis.Kirsten Paludan har dog en noget anden opfattelse af den naturvidenskabeligeundervisning i skolesystemet. Hun mener bestemt ikke at de harde naturviden-skabelige fag (som fysik og kemi) skal vareføres under falsk reklame, men at det

15

er et af kendetegnene ved de naturvidenskabelige fag at de er harde, svære attilegne og ikke, i særlig grad, har med mennesker at gøre. Det mener jeg sa eren sandhed med modifikationer, som jeg uddyber senere. Fortsat mener hun,at der eksisterer en fejlagtig forstaelse af at fornuft er koldt og negativt, mensfølelser er gode. Hun papeger at den naturvidenskabelige fornuft er nødvendigfor samfundet og almendannelsen. Ydermere sætter folkeskolen ikke de fornødneforudsætninger op, for at fange de elever der er specielt interesseret i naturvi-denskaben. Hun mener direkte at man ikke skal “(. . . )pynte pa harde svære fagmed et drys humanisme og pædagogik, for at lokke dem, der ikke er indstilletpa knokkelarbejde og stor kontant udfordring”[4].Jeg er overvejende enig med Paludan. Det hjælper naturligvis ikke noget at for-klæde de harde naturvidenskabelige fag som noget de ikke er. Dog er jeg lidtuenig med hende i, at fagene ikke skulle kunne lægge op til en form for arbejdemed mennesker. Eksempelvis kan man fa arbejde inde for sundhedssektoren iforbindelse med radiografi etc. Ligeledes mener jeg at man skal være tro modfagenes identiteter, metoder og grundlag, men man skal ogsa overveje pædago-giske metoder. Det gælder jo trods alt om at gøre undervisningen i disse fagsa god som mulig, sa man ikke taber de elever pa gulvet som muligvis har for-udsætninger for at fortsætte med faget, som bare ikke viser sig tydeligt. Jeger dog helt enig med hende i, at det ikke klæder naturvidenskabelig undervis-ning at indføre grader af humanistisk tankegang og hermeneutisk metode. Ogat folkeskolen, men generelt hele skolesystemet, kan medhjælpe til at udvikle deelevers evner, som viser sig at have særligt interesse for naturfagene. Men detteskal selvfølgelig ikke ske pa bekostning af de elever som maske har lidt mindreinteresse eller forudsætninger for faget. Ligeledes skal det pointeres at Paludansundersøgelse kritiseres for ikke at anerkende, at de unges livsomstændighederog krav der stilles til dem for at kunne leve og handle i det moderne samfund,har ændret sig[4].

3.5 Naturvidenskabens epistemologi – hvordanopstar naturfaglig viden?

Naturvidenskaben har ikke altid arbejdet ud fra de samme metoder og begrun-delser. Som jeg nævnte i det forrige afsnit om positivisme og kritisk rationalisme,sa har opfattelsen af hvordan den naturfaglige viden begrundes og ”bevises” æn-dret sig.Naturfagene bygger pa er sæt bestemte normer og regler for denne viden, somkort opsummeres til:

• Reduktionisme

• Kausalitet

• Verifikation/falsifikation

• Vekselvirkning, omverden-teori

• Iagttagelse, beskrivelse, analyse og præstation.

I denne forbindelse star ogsa beskrivelsen og modelleringen igennem det ma-tematiske sprog centralt i en stringent matematisk udformning[4]. En vigtig

16

konklusion i antologien fastslar at de to modpoler positivismen og skepticismenbegge er uønskede i et læringsrum[4]. Det vil være uheldigt at præsentere na-turfagene som indeholdende en viden som er ufejlbarlig, evig og som ikke kankritiseres. Samtidig vil det ogsa være uheldigt at lade naturfagene fremsta somen metode, der ukritisk ville kunne erstattes med en hvilken som helst anden.Eks. at biblen giver et lige sa fornuftigt billede af jorden og solsystemet, somastronomien giver.Derimod bør man søge at fremstille naturvidenskaben som værende en videnskabder arbejder ud fra bestemte metoder og som giver et billede af hvordan verdenkan se ud. Samtidig med at man fremstiller naturvidenskaben som en dynamiskenhed, som kan fortolkes og analyseres, men kun ud fra en bestemt kontekst.Og slutteligt, at naturvidenskaben giver et, maske rimeligt fornuftigt, billede affænomeners sammenhæng, men at disse trods alt kun er fortolkninger[4].

3.6 Et par ord om undersøgelserne i antologier-ne

Den engelske undersøgelse Beyond 2000 lægger fast, at undervisningen i natur-fag skal være en sag for alle og saledes ikke udelukkende tilgodese en enkeltgruppe mennesker. De skriver: “. . . the 5-16 science curriculum will be an endin itself, which must provide both a good basis for life-long learning and a prepa-ration for life in a modern democracy. Its content and structure must be justifiedin these terms, and not as a preparation for further, more advanced study.”Altsa at planlægningen af læseplanen for 5-16 arige skal lægge en basis forlivslang læring og livet i et demokratisk samfund. Derfor skal denne læseplansbegrundelser ikke være som forberedelse til videregaende studier. Dog skal derogsa tages hensyn til denne gruppe og dette kan ske fra det 14 skolear[4]. I for-bindelse med den danske folkeskole ville dette forløb sa hovedsagligt skulle startemed fysik og kemi undervisningen. Ligeledes lægges der i Projekt 2061, som eren amerikansk undersøgelse, op til at reducere indholdet af undervisningen fraat være præget af det nyeste indenfor naturvidenskaben, til at skulle indeholdede mest centrale emner1. Mængden af detaljer som eleverne skal beherske søgesderfor ogsa reduceret[4]. Man har i Finland gennemført et projekt til at belyse,hvordan fremtidens naturfag skal se ud. Et af de spørgsmal der stilles her, bestari hvilke dele af naturvidenskabens arbejdsmetode, struktur og proces der skalindga i undervisningen. Der spørges her til om man skal vælge imellem beskri-velser af naturvidenskab, teknologi og samfund, inddragelses af historiske casesder viser hvorledes viden opstar i en proces. Der spørges ogsa til om malet medundervisningen ma være at give eleverne de nødvendige ressourcer til at deltagei det moderne samfund via naturvidenskabelig dannelse eller om man ønsker atgøre eleverne mere interesserede i naturvidenskab?[4] Her mener jeg bestemt atman ma søge at give eleverne de faglige forudsætninger for at deltage i viderestudier og give dem de nødvendige forudsætninger for at deltage i samfundsde-batter om teknologi og videnskab, gennem naturvidenskabelige dannelse. Mendet er ogsa mindst lige sa vigtigt at give dem/forstærke deres interesse for na-turfagene.I det finske LUMA projekt har man foreslaet en række ændringer til uddannel-

1Den danske ækvivalent ville her være kernefaglighed.

17

sessystemet. Jeg har udvalgt følgende:

1. Bade stærke og svage elever og studerende skal have mulighed for at tilegnesig indsigt og færdigheder indenfor matematik og naturvidenskab.

2. Læringsmiljøet skal udvikles sa der lægges vægt pa observation, eksperi-menter og træning i at anvende viden pa dagligdags fænomener.

3. Lærere pa forskellige niveauer skal samarbejde omkring pensum, saledes atder forekommer en glidende overgang imellem de forskellige uddannelsesinstitutioner.

Yderligere har jeg udvalgt en række kvantitative mal:

1. Øge optaget til de naturvidenskabelige fag pa universiteter indenfor ma-tematik, naturvidenskab og teknologi.

2. Øge antallet af studerende der tager studentereksamen i matematik, fysikog kemi pa A-niveau.

Disse finder jeg særdeles interessante, da jeg i denne opgave netop forsøger atbelyse svar omkring hvordan man kan opna de kvantitative malsætninger herbeskrevet via folkeskolens undervisning. Altsa hvordan folkeskolen om muligtkan være med til at opfylde nogle af disse malsætninger[4]. Malsætningerne fraLUMA undersøgelsen, viser da ogsa at være lykkedes delvist. Elevernes gene-relle kompetencer indenfor disse fag er steget. Dette viser sig bade i TIMMSog PISA undersøgelserne. Ydermere viser der sig ogsa et markant øget optagtil de naturvidenskabelige fag, mere end man forventede. Desværre viste der sigingen stigning i antallet af studerende i gymnasiet, der valgte matematik paA-niveau[4].En lille note fra det norske udviklingsprojekt, hvor det var malsætningen atudvikle hjemmesider2 til at formidle naturvidenskabelige kundskab[4]. Da dettidligere er blevet nævnt at det skal være en malsætning ogsa at tage fat i tekno-logi aspektet af naturfagene og dermed ogsa, fagenes anvendelsesmuligheder viljeg bestemt mene, at det er en fordel for læreren at være bevidst om den senesteforskning. Ikke at han nødvendigvis behøver formidle disse resultater direkte,men at han i hvert fald lader sin undervisning inspirere ud fra disse. I en kvali-tativ undersøgelse giver elever et ambivalent udtryk overfor opfattelsen af faget.De bryder sig generelt ikke om fysik/kemi faget. Samtidig med fremstiller de detsom sjovt at lave forsøg og mere spændende, end den øvrige undervisning[4]. Alleundersøgelser viser dog at eleverne generelt er interesserede og nysgerrige overfor de naturvidenskabelige emner og problemstillinger. Denne holdning tagereleverne med sig fra folkeskolen over i gymnasiet, hvor EVA rapporten viser at58 % af eleverne i høj grad og nogen grad kan lide fysikken, 32 % i begrænsetgrad og det er kun 10 % der slet ikke kan lide undervisningen[4].Disse undersøgelser giver jo et generelt indtryk af, at eleverne i folkeskolenkommer ud med et positivt indtryk og forhold til naturfagene. Deraf den højeprocentdel der er interesserede i faget. Samtidig viser undersøgelserne ogsa ateleverne finder det eksperimenterende aspekt i naturfagene sjovt og interes-sant, mens de ikke bryder sig særligt om resten af undervisningen. Disse un-dersøgelsers resultat star til gengæld i kontrast til en undersøgelse i Gymnasiets

2http://www.forskning.no og http://www.viten.no

18

1.g klasser, som viser at der generelt findes imellem 15 og 20 % af eleverne somikke finder fysik faget interessant og derfor ikke ønsker at fortsætte med faget,endsige fortsat have det i Gymnasiet. Yderligere undersøgelser viser at detteengagement falder yderligere i 2.g. Samtidig viser en undersøgelse ogsa at: ”deti overvejende grad er elevernes oplevelse af fysik i gymnasiet - og selvfølgeligderes øvrige personlige udvikling - som præger deres slutevaluering [i 2.g, lu].Ikke en medfødt eller opdragelsesmæssig habitus, endsige en definitiv prægningfra folkeskolen.”[4]. Dette taler i sagens natur imod min forestilling, om at folke-skolens fysik/kemi undervisning har en afgørende betydning for elevernes viderestudier. Samtidig viser studier ogsa at eleverne i gymnasiet finder fysik svært,men samtidig ikke finder de resterende fag tilsvarende svære[4]. Dette kan kunlede mig frem til den konklusion, at en del af det faldende optag til de natur-videnskabelige studier til dels ogsa skal findes i fysik studiets form i gymnasiet.I hvilken og hvor stor grad dette sa forholder sig, ligger ikke inde for denneopgaves omfang.Generelle undersøgelser af studerendes meninger pa universiteterne viser, at derer uenighed om hvordan naturvidenskaben ser ud i deres øjne. Nogle fravælgernaturvidenskaben fordi den er rigid og dens viden ikke star til diskussion. Enelev udtaler at der mangler mulighed for at kunne diskutere flere svar. En andenundersøgelse i opfattelsen af hvordan man bliver kemiker, viser et skift fra hvorman i starten af studiet præsenteres for færdig og velafgrænset viden, til senerei studiet hvor man rent faktisk lukkes ind i den del af faget, hvor forskerne eruenige og hvor teorierne rent faktisk kan diskuteres.En anden elev3 forklarer i forhold et besøg pa en virksomhed, hvor der forskesi at blødgøre plastic, at det virkede kedeligt og ”ikke stort nok”. Stort i elevensøjne ville være at udvikle en vaccine mod kræft, allergi eller demens. Andreelever ser netop et fag som ingeniør eller fysik som et med muligheder, da manher kan udvikle nye metoder og teknologier. At der stadig er ”hvide pletter palandkortet”. At fysik rent faktisk kan bruges til noget, frem for eks. analysen afet digt[4]. Disse udtalelser ser jeg i højere grad som fejlfortolkninger af fagetsmuligheder og begrænsninger, frem for egentlige fejl ved fagene selv. Folkesko-len har en rolle i at klargøre de forskellige fags muligheder og begrænsningerog dermed hjælpe eleverne til at se muligheder i forhold til deres egne drømmeog fremtidsvisioner. Jo mere eleverne ved om hvad de enkelte fag indeholder,jo bedre muligheder vil eleverne have for at klargøre deres egne interesser ogudvikle disse. Men da ungdomsuddannelserne ogsa har del i denne rolle, fordrerdet naturligvis et bedre og mere tydeligt samarbejde imellem folkeskolens ogungdomsuddannelserne.

I slutningen af dette afsnit vil jeg nævne, at mange elever opfatter, ligesomPaludan, fysik og kemi som fag der stiller krav til eleverne. Hvor nogle eleversa vil finde dette motiverende, vil det ogsa kunne koble andre fra og det kanhave betydning for deres videre studievalg. En undersøgelse af Poul Skov viserikke overraskende, at elever der oplever at de fagligt klarer sig over middel, ermere tilbøjelige til at vælge en studieforberedende gymnasial uddannelse, endelever der oplever at de fagligt klarer sig under middel. I denne sammenhængkan det netop have en indflydelse at natur og teknik fagene opleves som fag derstiller større krav og derfor fremstar som fag, man ikke ønsker at beskæftige

3Studiet er ukendt, men jeg formoder det er en gymnasieelev.

19

sig videre med[4]. Igen her fortolker jeg det vigtigt, at naturfagene i folkesko-len, har et indhold der kan tilbyde alle elever i folkeskolen noget. Hvor Paludanmener, at naturfagenes fremstilling som svære og harde fag er en uomtvisteligog uforanderlig konsekvens af fagenes natur, mener jeg at undervisningen skaltilrettelægges saledes, at alle elever bliver udfordret pa deres niveau. Jeg menerikke at man decideret skal begynde at anlægge hermeneutiske fortolkninger panaturfagene. Dog er det efter min mening enhver lærers pligt at fremstille dennaturfaglige viden pa en sadan made, at den fremstar sa let tilgængelig som mu-ligt for alle elever. Dertil ma man gerne efter min mening, tilsætte naturfagene”et stænk” god pædagogik, og gerne mere end det.

3.7 Hvordan kan planlægningen sa udformes?

Nar man skal planlægge undervisningen i fysik og kemi er der nogle helt cen-trale emner man skal tage højde for. Man skal tage udgangspunkt i elevernesverden og søge at planlægge indholdet af undervisningen sadan at der er nogetat tilbyde alle elever. Man kan med stor fordel tage udgangspunkt i det natur-faglige kompetence begreb og undervise ud fra dette. Der er meget der tyderpa, at eleverne vil fa langt større udbytte af undervisningen, hvis de far lov tilat vælge ud fra egne interesser og problemformulere ud fra disse. Dog er detogsa min vurdering, at læreren skal have det overordnede overblik og stille deoverordnede krav.For at elevernes kompetenceudvikling skal være succesfuld er det ogsa et krav,at der hersker en tydelig kommunikation alle naturfagene imellem, men især franatur/teknik faget i indskoling og mellemtrin, til naturfagene i overbygningen.Ligeledes ser jeg det essentielt, at der arbejdes hardt pa at skabe en tydelignaturfaglig kultur pa skolen. Dette kan eksempelvis ske igennem at oprette læ-ringsfællesskaber, som i øvrigt sagtens kan bruges som inspirationsgrundlag tilat lade eleverne arbejde som forskere. Og skal eleverne arbejde som forskere erdet essentielt at denne lærer kender til og medtager overvejelser om naturviden-skabens epistemologiske grundlag. Men der tegner sig ogsa et tydeligt billedeigennem antologierne, at eleverne ogsa skal undervises i disse tankegange. Forjo mere elevernes ved om den arbejdsmetode de benytter, jo mere selvstændigtvil de kunne arbejde. Og det er hele malet. Igennem nogle af rapporterne læggesder op til øget fokus pa kernefaglighed og mindre fokus pa specialviden, her-under den nyeste viden. Dette ser jeg kritisk pa ud fra det synspunkt, at dennyeste forskning, selvom den ikke præsenteres i sit fulde omfang, er med til atbelyse fagets anvendelighed. At eleverne kan se, rent praktisk, at den viden delærer om kan benyttes og udnyttes pa forskellig vis.Der tegner sig et broget billede igennem undersøgelserne af elever og studerendesforhold til naturfagene. Saledes viser en undersøgelse at elever i gymnasiet gene-relt er interesserede i naturfagene, men finde dem svære. En anden undersøgelseviser et fald i interesse, fra gymnasiets 1.g til gymnasiets 2.g. Gennemgaendetegner der sig dog det billede, at mange finder naturfagene svære at lære. I-gen er der her forskellige holdninger til hvordan man skal forholde sig til dette.Jeg mener generelt, at naturfagene skal gøre tilgængelige for alle elever pa alleniveauer, uden at ga pa kompromis med fagenes identitet. Ligeledes ma manerkende, at da alle unge mennesker ikke er ens, og ej heller skal være det, er dervisse elever der finder naturfagene svære og lette, interessante og uinteressant.

20

Vores arbejde som lærere bliver sa at planlægge og udføre undervisningen paen sadan made, at vi fanger flest mulige elever. Dette kan meget vel ske igen-nem, at lade eleverne formulere deres egne problemstillinger, indlemme elevernei naturfagenes epistemologi, skabe disse læringsmiljøer, hvor eleverne inddeles iforskerhold og arbejder selvstændigt.

21

Kapitel 4

PISA og ROSE – Ungesforhold til og kompetencer inaturfagene

4.1 Præsentation

Jeg vil i dette afsnit kigge nærmere pa de komparative undersøgelser der erlavet i forbindelse med danske unges svar pa spørgsmal omkring naturfag. Jegvil kigge nærmere pa PISA og ROSE undersøgelserne, finde ligheder og for-skelle og holde disse op mod hinanden. Formalet med disse undersøgelser erat give empirisk baserede kvantitative mal for en veldefineret gruppe af ungeskompetencer og færdigheder indenfor naturfag. Mere grundlæggende vil ROSEundersøgelsen give et nuanceret billede pa, hvilke dele naturvidenskab, teknologiog naturfagsundervisningen, der er relevant for 15-arige elever. Et af de aspek-ter i undersøgelsen jeg vil undersøge nærmere, er hvorfor drenge og piger svarerforskellige pa undersøgelsens spørgsmal.Pisa rapporterne bestar af en række af internationale komparative undersøgelser.Her har Danmark deltaget siden 2000. Denne rapport indeholder resultaternefra 2006 undersøgelsen, hvor naturfagene var i fokus for undersøgelsen. Det gørden specielt velegnet til denne opgave. I undersøgelsen bliver der ikke malt paelevernes kompetencer ud fra læseplanen, men ud fra de kompetencer der menesde har brug for i fremtiden[7]. Et fællestræk for de undersøgelser jeg har bear-bejdet indtil videre, er at de alle ser naturvidenskab og teknologi som havendeen større rolle i nutidens samfund. Dette gør sig ogsa gældende for grundlageti ROSE undersøgelsen. Her begrundes med, at borgere i et demokratisk sam-fund forventes at tage stilling til spørgsmal der involverer naturvidenskab ogteknologi. Igen skal fornuftige beslutninger baseret pa et informeret grundlag,samt værdier og holdninger. Derfor er uddannelse indenfor disse omrader afstor betydning. Der er ligeledes stor bekymring for unges fravalg at naturfagligeuddannelser i denne undersøgelse[18].

22

4.2 Elevernes interesse for naturfag

En interessant opdagelse i undersøgelsen viser at piger generelt har meget an-derledes ønsker om læring i folkeskolen end drengene. Pigerne ønsker i høj gradat lære om kroppen, sundhed og helbred, samt emner som nok mest ligger igrænsen til hvad der anses for at være naturvidenskab. Især fremgar drømmeog drømmetydning som et af de højeste ønsker. Drengene ønsker sig allermindstat høre om cremer til huden, i forhold til pigernes ønsker. Man kan argumenterefor at pigernes ønsker generelt hører hjemme i biologi undervisningen og visse afemnerne (tankeoverføring, sjette sans m.m.) efter min vurdering, slet ikke hørerhjemme i nogle af naturfagene. Dog er det interessant at se, at de favoritter sompigerne har, som hører hjemme under fysik/kemi, hovedsagligt ligger i astro-nomi omradet. Drengene er ligesom pigerne, ogsa interesserede i astronomiskeemner[18].Sammenligner man ROSE med undersøgelser fra 80’erne, ser man at elevernesholdninger til naturfag stort set ikke har ændret sig. Dog kan man ikke foretageen direkte sammenligning[18]. En mulig made at omga fysik/kemi undervisnin-gen, sa den fungerer for bade drenge og piger, er at kønsopdele holdene. Dogskal dette forega under velovervejet pædagogisk planlægning. Det nævnes ogsaat undervisningen bør tage udgangspunkt i et omrade der beskæftiger sig meddet politiske, økonomiske og indholdsmæssige, samt et omrade der beskæfti-ger sig med det kulturelle, sociale og individuelle. Og at undervisningens fokusma ligge pa at give eleverne kompetence til at læse og forsta videnskabeligog teknisk information[18]. Jeg stiller mig særlig kritisk overfor ideen om, atundervisningen skulle fokusere alene pa at give eleverne kompetencer til at ty-de videnskabelig og teknisk information. Jeg mener ikke at denne kompetencekan dække de fire kompetencer jeg nævnte i det forrige kapitel. Især ser jegher evnen til at kunne arbejde eksperimentelt som manglende. En anden un-dersøgelse viser at der ogsa findes piger der er interesserede og engagerede inaturfagsundervisningen. I deres øjne gøres fysikundervisningen interessant vedat indføre medbestemmelse og følelsen af relevans[18]. Dette kan igen føres til-bage til det konstruktivistiske læringssyn. Der viser sig et generelt billede af atflest drenge finder naturfagene interessante og lette at lære, hvorimod pigernefinder naturfagene svære. Interessant er det dog at se, at over halvdelen af badepiger og drenge mener at alle bør lære om naturfag i skolen og at de kan brugenaturfagene i deres hverdag. Eleverne i folkeskolen finder overordnet fysik/kemifaget interessant. Generelt tegner sig et billede af, at markant flere drenge finderfysik/kemi interessant. En anelse flere piger, end drenge, finder biologi interes-sant. Det samme billede tegner sig om hvilken holdning eleverne har til deresformaen indenfor de respektive fag. Til afgangsprøverne 2006 klarede drengenesig bedst i de skriftlige naturfaglige prøver, mens pigerne har en lidt højere gen-nemsnitskarakter i de mundtlige[18]. Det viser sig at de danske elever, sammenmed de øvrige nordiske, har en større skepsis overfor naturfagene, end de øvrigelande i undersøgelsen. Eleverne lærer at tage stilling til og forholde sig kritisktil samfundsmæssige naturvidenskabelige problemstillinger. Man kan yderligerese i publikationen Europeans, Science and Technology, at kvinder generelt ermere skeptiske overfor teknologiske landevindinger. Man kan derfor udlede atholdninger til naturvidenskab og teknologi ma spille en fremtrædende rolle inaturfagsundervisningen. Ellers kan resultatet være at kvinder melder sig fra denaturvidenskabelige uddannelser og dermed mister muligheden for at blive ak-

23

tive beslutningstagere i forhold der involverer naturvidenskab og teknologi[18].Piger og drenge har ogsa en anderledes opfattelse af hvad samarbejde er. Førstog fremmest viser undersøgelsen at drengene helst vil være chef og bestemmeover andre, hvor pigerne i hellere vil arbejde med mennesker frem for ting oghjælpe andre mennesker. I samme stil mener pigerne at samarbejde bestar i atalle deles om arbejdet i gruppen, ofte ned til mindste detalje. Drengene me-ner, at man bør uddelegere ud til enkeltpersoner, der sa har autonomi omkringsit eget arbejde. Det er som regel de drenge med højest status i gruppen, dertager det mest spændende arbejde. I heterogene grupper, er det tit drengeneder bestemmer maden der skal arbejdes sammen pa, og pigerne bliver derfortit udeladt fra at aktivt deltage i det eksperimentelle arbejde. Hvis man kiggernærmere pa danske elevers holdning til naturfagene i PISA tegner der sig etganske andet billede. Her tyder det pa at 90 % af eleverne mener at naturvi-denskab er vigtigt for at forsta naturen, men at kun 56 % mener at fremskridtindenfor naturvidenskab og teknologi kan medføre social fremgang. Der tegnersig derfor en sammenhæng imellem elevernes holdning og præstation indenfornaturfag. Det viser sig at kun 51 % af danske elever finder naturvidenskab rele-vant for dem selv. I den forbindelse tegner der sig et billede af en sammenhængimellem testscoren og den personlige værdsættelse af naturvidenskab. Ligeledesligger de danske elever under OECD gennemsnittet nar de kommer til selvtillidog selvopfattelse i forhold til naturfagene[7].Dog viser PISA ogsa, at eleverne er interesserede i naturvidenskab og for atlære naturfag, hvor størstedelen er interesseret i menneskets biologi. Til forskelfra ROSE tilkendegiver de danske piger at have større interesse for at lære na-turfag, end drengene. Dette kan dog skyldes at der i PISA spørges pa tværsaf naturfagene. Ligeledes i stil med ROSE viser de danske elever i PISA ogsategn pa glæde ved at arbejde med naturfag. Dog er det langt under halvdelenaf danske elever, der finder det interessant at løse naturfaglige problemer[7].Størstedelen af danske elever (70 %) mener at det er vigtigt at klare sig godti naturfagene, men samtidig mener 97 % at matematik og dansk er vigtigere.Det er derfor positivt at størstedelen af danske elever finder naturfagene vigtigt,men bemærkelsesværdigt, at det er knap sa vigtigt som dansk og matematik.Dette har gjort sig gældende i tidligere undersøgelser. Elevernes holdning tilderes fremtidige arbejde ligner i høj grad dette[7].

4.3 Elevernes kompetencer i naturfag

En meget interessant opdagelse i undersøgelsen er, at i besvarelsen af spørgsmalethvad er naturvidenskab, var det kun en meget lille del af eleverne der gav et for-nuftigt og fyldestgørende svar. Det er pafaldende hvor mange elever i folkeskolen,der i denne undersøgelse, ikke ved hvad naturvidenskab er[18]. Undersøgelsenviser generelle tegn pa, at især pigerne har problemer med undervisningen ifag hvor ord som videnskab og teknologi indgar. Dette kan være i forbindel-se med fejllæring, hvor eleven har faet den opfattelse af og tror pa, at elevenikke er stand til at lære dette. Dette kan sa udmønte sig i modstand i formaf forsvar, en blokering eller afvisning. Undersøgelsen viser yderligere at detspecielt er ordene videnskab og teknologi, bade adskilt og sammen, der har enmodstandseffekt[18]. Undersøgelsen antyder ogsa, at pigerne generelt har sværtved at svare pa spørgsmal i overordnet samfundsmæssig forstand og som kræver

24

viden at svare pa[18]. De danske elever har rykket sig op fra sidste PISA rapport.Saledes ligger det danske resultat ikke langt fra OECD gennemsnittet. Dette re-sultat kan skyldes at alle elever i denne test har haft et fuldt natur/teknikforløb og/eller at testen denne gang er væsentlig bredere. Lige som i ROSEundersøgelsen klarer de danske drenge sig overordnet bedre end pigerne[7]. Me-get opsigtsvækkende er det, at de danske elever har laveste score i ”Jordens oguniversets systemer” set i forhold til naturfagsscoren[7].

4.4 Danske elever i naturfagsundervisningen

Jeg vurderer at der ud fra disse to rapporter viser sig et klart billede af, at derstadig er behov for at arbejde pa og udvikle den danske naturfagsundervisning.Jeg finder det særdeles interessant, at eleverne fra begge køn har ønsker om flereastronomiske emner, men samtidig ogsa klarer sig signifikant darligt i disse em-ner. Et af problemerne med bade ROSE og PISA undersøgelserne er, at det ikkefremgar hvorvidt lærerne i undersøgelsen finder disse fag vigtige og har lystentil at undervise i dem. Der star saledes ikke eksplicit i PISA rapporten hvorle-des lærerne forholder sig til naturfagene. Ligeledes finder jeg det ogsa kritisk,at begge undersøgelser kun arbejder med et enkelt klasseniveau af gangen. Dertages et ”snapshot” af virkeligheden. Dette ma man bestemt have med i sineovervejelser, nar man benytter denne slags undersøgelser. En mulig undersøgelsetil bedre at belyse danske unges oplevelse og kompetencer indenfor naturfagenekunne være at undersøge pa argangsbasis, i stedet for klassebasis. At undersøgeelevernes udvikling fra natur/teknik faget til naturfagene i overbygningen. Padenne made vil man fa et mere nuanceret billede af elevernes udgangspunkt ogudvikling. Og dette sammen med en grundig undersøgelse af lærernes holdnin-ger, vil efter min vurdering give langt mere virkelighedstro resultater. Ligeledesskal det nævnes, at der kan forekomme problemer med ordet interesse. Der skalnaturligvis skelnes imellem pa hvilket plan og i hvilken grad, man interesserersig for et emne. Dette har stor betydning af, hvordan man svarer pa spørgsmalomkring interesse[18].I denne forbindelse viser PISA undersøgelsen ogsa, at de færreste danske eleverinteresserer sig for naturfagene pa et personligt plan. Jeg finder derfor god grundtil at arbejde pa at øge elevernes interesse for naturfagene, samt at udvikle deresnaturfaglige kompetencer, særligt inden for astronomien. Især er der grundlagfor at sætte en særlig indsats ind for pigerne.

25

Kapitel 5

Undervisning i astronomi –den praktiske del

Min opgave har nu indtil videre beskæftiget sig med aspekter af fysik og kemiundervisningen, som i bund og grund er sa generelle, at de kunne gælde for ethvilket som helst undervisningsforløb. Jeg vil i dette afsnit beskæftige mig medde særlige omstændigheder der kan gøre sig gældende for undervisning i astro-nomi. Der er i løbet af de sidste par ar kommet større fokus pa astronomieni de forskellige lærebogsmaterialer til folkeskolens fysik og kemi undervisning.Jeg vil her kigge nærmere pa lærebogen Ny Fysik/kemi A[12] og lærervejlednin-gen til Skabt af Stjernestøv[1]. Gennemgaende for lærebogen er et fyldigt afsnitomkring astronomi. Ligeledes giver lærervejledningen til Skabt af stjernestøvgod inspiration til forskellige øvelser. Men gennemgaende for begge materialerer manglen pa konkrete forslag til rent observationsmæssige øvelser man kanforetage sig. Og da astronomi overvejende benytter sig af observationer i felten,anser jeg netop observation som værende en væsentlig del af astronomien. Deter bestemt uden for denne opgaves omfang at give en fyldig gennemgang afobservationsmetoder og materialer, men jeg vil dog nævne et par vigtige forud-sætninger. Jeg anser det som værende essentielt at man pa skolen anskaffer etteleskop af en passende kvalitet. Dernæst anskaffer passende udstyr sa man kanudføre en bred vifte af forskellige observationer. Det er ikke strengt nødvendigt,men jeg vurderer at det er en rigtig god ide at anskaffe et ccd kamera, som mansenere kan fotografere med.Det gør jeg af følgende arsager:

• Eleverne har mulighed for at gemme aftenens observationer, printe demud og analysere dem i dybden.

• Eleverne har et produkt at forholde sig til og er derfor mindre tilbøjeligtil at opfatte observationen som at man ”bare er ude og kigge pa noget”.

• Da kikkerter i amatørstørrelsen ikke er store nok til at opfange nok lys, vilalle objekter, pa nær planeterne, fremsta i gratoner. Man kan med ccd’eropfange farver.

26

Ligeledes giver CCD kameraer bedre mulighed for at analysere grundstofind-holdet i galakser og stjernetager1. Der er forskellige hjemmesider2 hvor mankan fa inspiration og hjælp til indkøb af astronomisk tilbehør, hvor der ogsafindes debatfora, hvor man kan diskutere astronomi. Jeg vil ligeledes anbefaleat man som lærer tager kontakt med den lokale astronomiske forening, gernemelder sig ind i en. Her er der megen god erfaring og inspiration at hente. Derfindes ogsa en række gode bøger pa markedet. Opslagsværket Universet inde-holder gode informationer som elever i folkeskolen sagtens kan læse. Samtidigindeholder den ogsa stjernekort for hver maned[17]. Der er ligeledes en rækkeforskellige planetarie programmer man kan benytte. Nogle skal man betale forog nogle er gratis. Fælles for de alle er, at de giver glimrende muligheder forat observere himlen i dagtimerne, sa de bade kan benyttes til at skabe sig etoverblik over himmelrummet, men kan ligeledes bruges til at planlægge frem-tidens observationer. Man kan besøge planetarier og forskellige observatorier,bade professionelle og amatører3. Er man som lærer ligeledes ikke interesseret iat planlægge observationer, kan man kontakte sin lokale astronomiske foreningog forhøre sig om mulige observations aftener. Her har eleverne sa ogsa mulig-hed for at fa vejledning af andre, end læreren. Dog forekommer disse aftenertypisk ikke sa tit. Man kan sagtens gøre lidt ud af at medtage bestemte dele afastronomien, som normalt ellers ville være blevet udeladt. Her taler jeg specieltom to emner der bliver forsket meget i, for tiden. Gamma glimt er omgivet afen del mystik. Man har saledes en del viden om hvad gamma glimt er, mender er ogsa meget man ikke ved[11]. Ligeledes benyttes gravationslinser4 til atopdage astronomiske objekter der normalt ville være uden for vores synsfelt[8].Fælles for dem begge er, at de med lidt omhu og arbejde kan observeres medet rimeligt teleskop og ccd kamera 5. Man kan sa udbygge disse observationermed en rimelig gennemgang af teori. Da disse teorier involverer relativitet, somnormalt ikke indgar i folkeskolens undervisning, kan man differentiere saledesat disse emner indgar for de elever, som er særligt interesserede. Men jeg menerbestemt, at man som faglærer skal have kendskab til disse teorier.

1Her henvises til HII, OIII, SII m.fl2Eks. www.lyra.dk, www.2astro.dk og www.astro-optics.dk. Pa lyra kan ogsa findes en liste

over planetarieprogrammer3Pa www.astronimisk.dk findes en liste over observatorier.4Jeg har tilladt mig at oversætte direkte fra den engelske betegnelse, gravitational lensing.5For eksempler http://www.afkb.dk/gallery/album02

27

Kapitel 6

Konklusion

Jeg har i denne opgave præsenteret en række argumenter for at gennemføreundervisning præget af forskning, igennem interessevalg, læringsfællesskaber ogproblemformulering. Jeg har ligeledes argumenteret for at folkeskolen skal søgeat øge interessen for naturfagene og elevernes naturfaglige kompetencer, isærgennem brugen af matematik. Ligeledes give eleverne en almen dannelse, sa dekan deltage i diskussioner om fremtidig teknologi og naturvidenskabelig udvik-ling. Det er min professionelle overbevisning, at folkeskolen af denne vej kan giveet substantielt bidrag til at hæve optaget til de naturfaglige uddannelser. Lige-ledes ser jeg en afgørende grund til at fremhæve astronomien i folkeskolen, dadenne giver gode muligheder for praktisk feltarbejde, gerne under ekskursionero.l. Eleverne far opbygget en kompetence til at indsamle empiri i felten. Da ele-verne i folkeskolen giver udtryk for interesse i mere astronomi, samtidig med atastronomien i høj grad kan bruges i forbindelse med dele af fysikundervisningen,ser jeg gode grunde til at benytte denne til at give eleverne interesse og kom-petence i naturfagene. Jeg vurderer ligeledes at et styrket samarbejde imellemfolkeskolen og ungdomsuddannelserne er essentielt i nutidens videnssamfund.

6.1 Kritik af metode

Det ville have givet et mere nuanceret billede, hvis jeg havde udført en empiriskundersøgelse selv. Samtidig ville praktisk erfaring, med et forløb af denne arthave kunne givet belyst de praktiske omstændigheder mere. Ligeledes menerjeg, at flere undersøgelser specifik rettet mod astronomi i folkeskolen vil givebedre muligheder for udvikling af samme.

28

Litteratur

[1] Anja C. Andersen. Skabt af stjernestøv. Videnskabet. Videnskabet, 2001.

[2] Michael Cramer Andersen. Hvordan bliver man fysiklærer anno 2006.Kvant, 29, 2006.

[3] Nils O. Andersen et al. Fremtidens naturfaglige udddannelser, 2003.

[4] Henrik Busch et al. Inspiration til fremtidens naturfaglige uddannelser,2003.

[5] Jens Dolin. Fysikfaget i forandring. PhD thesis, IMFUFA, 2002.

[6] Jens Dolin. Naturvidenskab i det nye gymnasium. Kvant, pages 3–6, Sep-tember 2006.

[7] Niels Egelund et al. Pisa 2006, 2007.

[8] Ardıs Elıasdottir. Exploring the dark and dusty universe with gravitationallensing. PhD thesis, Niels Bohr Instituttet, December 2007.

[9] Roger Freedman and William Kaufmann. Universe. W.H. Freeman, eightedition, 2008.

[10] Niels Hartling. Den nye gymnasiereform. Kvant, 2006.

[11] Pall Jakobsson. Gamma ray bursts and their hosts. PhD thesis, Niels BohrInstituttet, 2005.

[12] Jensen et al. Ny Fysik/Kemi A. Gyldendal, 2008.

[13] Espen Jerlang. Jean piagets teorier om erkendelse, 2005.

[14] Nielsen et al. Undervisning i fysik - Den konstruktivistiske ide. Gyldendal,2004.

[15] Susanne Ringsted and Espen Jerlang. Den kulturhistoriske skole, 2005.

[16] Raymond Serway and John Jewett. Serways principles of physics. Thom-sons Brooks/Cole, 2005.

[17] Jan Teuber. Universet. Forlaget Aktium, 2006.

[18] Rie Troelsen and Jan Sølberg. Rose, March 2008.

29

[19] Ulrik Uggerhøj. Tid - Den relative virkelighed. Aarhus Universitetsforlag,2005.

[20] H. Vejleskov. Teorier om kognitiv udvikling som inspiration for pædago-gikken, 2006.

[21] E. Vestergaard. Pædagogisk filosofi. Hans Reitzels Forlag, 2005.

[22] C. Winsløv. Hvordan bliver man fysiklærer anno 2008. Kvant, 30, 2006.

30