Utforskende arbeidsmetoder i naturfag

Utforskende arbeidsmetoder bidrar til en bedre fremtid for naturfaget, ved at elever blir mer positivt innstilt til å lære naturfag gjennom variert undervisning. Samtidig promoterer utforskning vitenskapelig tenkning. Ved å holde fokus på utforskende læring bidrar TEMI til at målet om «vitenskapelig utforskning» oppnås, et mål vi finner i de fleste europeiske læreplaner. TEMI baserer seg på forskningsresultater som viser at godt strukturert utforskning bidrar til økt læringsutbytte. I TEMI lager vi utforskningsbaserte læringsressurser som passer inn i tiden satt av til undervisning av kompetansemålene i læreplanen.

Temi metodologi

Last ned TEMI håndboka (PDF)

TEMI jobber med å etterutdanne lærere for å imøtekomme Forskerspiren, og metodene som tas i bruk er alle forskningsbaserte. Likevel er etterutdanningen tilpasset behovene hos hvert enkelt deltakerland, eksempelvis ved at vi i Norge har knyttet Vurdering for læring inn i 5E-metoden. TEMI sine mål med etterutdanningen er å forankre fire grunntanker inn i læreres praksis:

  • skape nysgjerrighet ved mysterier
  • undervise basert på konseptene i 5E-metoden
  • lære bort ulike nivåer av utforskning
  • opprettholde motivasjon hos elevene ved å bruke engasjeringsteknikker

stimulere nysgjerrigheten med mysterier

I naturfag kan et mysterium beskrives som et fenomen, hendelse eller fortelling, som skaper en følelse av undring hos den som lærer. Det åpner opp for en følelsesbundet “må finne ut” -følelse, som igjen fører til nysgjerrighet og spørsmål som kan besvares gjennom utforskning og problemløsing. Mysteriene fra TEMI er designet for å ha spesielle trekk som hjelper elevene i å lære, og de hjelper lærerne dekke pensum:

  • skape livlig engasjement hos elevene
  • skape nysgjerrighet som fører til at elevene stiller spørsmål
  • gjøre kunnskap og ferdigheter innen utforskning som del av svaret på mysteriet
  • dekke en stor del av nasjonale læringsmål
  • er overraskende, «en uventet hendelse», som endrer elevenes eksisterende idéer

Etterutdanning med TEMI vil vise lærere hvordan man kan bruke mysterier for å starte utforskning i et tema, og hvordan man ved hjelp av engasjeringsteknikker (se under) vil kunne skape et pågående engasjement hos elevene gjennom undervisningen.

5E-modellen for utforskende undervisning

5E-modellen er en metode som har som mål å hjelpe lærere og elever med å utvikle en forståelse av konsepter i naturfag gjennom å drive utforskning. Metoden deler utforskningsprosessen inn i 5 stadier, med tydelige formål og læremåter. I Engasjere-fasen fanger man elevenes oppmerksomhet ved å bruke mysteriet, og elevene formulerer spørsmålet som skal utforskes. Utforske-fasen er prosessen der man finner svar på spørsmålet, ved å planlegge eksperimenter, samle inn observasjoner og data. Forklare-fasen handler om å skape mening ut av dataene man har samlet inn, og hente ut naturfaglige idéer for å svare på utforskningsspørsmålet. Utvide-fasen tar i bruk den konseptuelle forståelsen man har tilegnet seg, slik at man kan løse et nytt problem. Evaluere-fasen handler om å vurdere elevenes forståelse og ferdigheter, noe som gjøres av både lærer og elev.

TEMI viser lærere hvordan man bruker hver fase av 5E-metoden i praksis, og lærerne får selv utarbeide egne undervisningsopplegg basert på 5E-metoden.

Undervise ferdigheter ved ulike nivåer av utforskning

TEMI benytter seg av ulike nivåer av utforskning for å undervise ferdigheter i naturfag. Forenklet sett kan vi si at ferdigheter læres gjennom tre stadier:

  • Jeg gjør det
  • Vi gjør det
  • Du gjør det

Essensielt er dette et syn på læreren som en mester, som introduserer elevene eller “lærlingene” for et nytt fagfelt. Med andre ord ser vi på læreren som eksperten i utforskning, som leder elevene frem, og støtter dem gjennom realistiske oppgaver som gradvis blir mer utfordrende. Gjennom utforskningen vil elevene utvikle ferdigheter innen problemløsing og resonnering. I den første fasen starter læreren med å vise elevene hvordan man bruker et sett av ferdigheter for å løse en oppgave eller et problem. Å rettlede betegner den neste fasen, der læreren hjelper elevene i deres første forsøk på å gjennomføre enkle oppgaver. Den tredje fasen åpner opp for at elevene på egenhånd kan bruke tilegnede ferdigheter på oppgaver av den mer krevende sorten.

Det kan være utfordrende å integrere grunnleggende ferdigheter med fag, for å dekke kompetansemål i læreplanen. Etterutdanningen har som mål å støtte lærere i dette arbeidet, for å sammen bygge lærernettverk, dele utforskende undervisningsopplegg og for å bli mer engasjerte formidlere av naturfag.

Opprettholde motivasjon med engasjeringsteknikker

Hvordan beholde elevenes interesse gjennom utforskningen? Vårt svar er å bruke ulike engasjeringsteknikker. Presentasjonsteknikker er ikke bare noe som hører til i teatret! Forskning på utdanning bekrefter at læring lagres bedre i hukommelsen når det presenteres på en dramatisk måte. Av den grunn henter TEMI inn skuespillere for å hjelpe lærere med å utvikle denne ferdigheten. Magikere, skuespillere og andre kommunikatorer forstår intuitivt hva som menes med å opprettholde nysgjerrighet ved å åpne opp og tilfredsstille der det er mangel på kunnskap. Jobben deres er å få publikum til å hungre etter å finne ut av noe, og holde publikums oppmerksomhet gjennom hele seansen. Dette er akkurat den typen ferdighet som en naturfaglærer har behov for! Dersom tankevekkende og provoserende spørsmål kan besvares gjennom naturfaglige konsepter, vil timene bli mer meningsfylte og engasjerende. For å hjelpe lærere med å øke spenningen i naturfagstimene sine, bruker TEMI blant annet tryllekunstnere for å formidle ulike teknikker som skaper engasjement.

Treningsprogram

I begge samlingene settes det av mye tid for at lærerne samarbeider og planlegger undervisning basert på et mysterium.

Hva er lærerens utbytte av TEMI?

  • Finne ut hvordan 5E-modellen kan brukes for å drive utforskning innen naturfag
  • Teste ut ulike nivåer av utforskning for å reflektere over intensjonen med Forskerspiren
  • Evaluere pensumressurser basert på mysterier for utforskende læring, og som gir struktur og støtte i timene
  • Kjenne til og kunne bruke ulike teknikker for å engasjere elever, gjennom øvelser med profesjonelle instruktører under samlingene
  • Bruke ulike strategier for å øke elevers kompetanse innen utforskende arbeidsmetoder