Tack för att jag fick komma hit Tack för att jag fick komma hit. Det är inte så ofta jag varit på universitetet i . Örebro. Ni har ett fint universitet. Däremot är jag ganska bekant med stan, släkt, idrott mm. Eiravallen, Vinterstadion är bekanta platser för mig. Lärare, läromedelsförfattare, länsskolenämnd, Norrköping,

NTA-IBSE-Lgr11 Arbetssätt och lärarroll i den naturvetenskapliga under-visningen

Det enda som tycktes behövas var eftertanke, fantasi och ett vaket öga Det enda som tycktes behövas var eftertanke, fantasi och ett vaket öga. Hur och när det hela började förlorar sig i forna tiders okända historia. Vi kommer aldrig att fä veta vem det var som först började. Men långsamt har en bild växt fram av ett universum fyllt av makalösa ting, där vi själva bor på ytan av ett litet klot som virvlar fram, med en hastighet som övergår allt mänskligt förstånd. Och ändå, när man går ut och ser upp på natthimlen ser allt så fridfullt ut. Man kan inte ens ana att den jord man står på är rund. Ulf Danielsson professor i teoretisk fysik

”Ibland sitter vi och skakar provrör och det är inte så himla kul”

Skolans naturvetenskap- en speciell kultur Material Läromedel Praktiskt arbete NO Undervisning, arbetssätt Kommunikation Lärare Utvärdering

Lärarkunskap från flera fält Naturvetenskap No Pedagogik

PCK

kunskapsbildningen sker både i skolan och i ett vetenskapligt sammanhang Universitet

Vilken bild beskriver bäst arbetssättet i NTA?

Teorier om lärande

Behaviorismen Pavlov och Skinner Kunskapen är given och absolut Lärandet är passivt och sker i små steg Eleven är en passiv recipient Lärarens roll är auktoritär Man måste ge täta test Kunskapsöverföringen är begränsad Inlärning måste organiseras sekventiellt

Konstruktivismen Piaget - hur kunskaper bildas Stadieteorier Kunskaper konstrueras och utvecklas stegvis hos människan ,Ackommodation, Assimilation Misconception, alternative framework Conceptual change

Frihetsgrad Problem Genomförande Svar Givet 1 Öppet 2 3 Frihetsgrad Problem Genomförande Svar 0 Givet Givet Givet 1 Givet Givet Öppet 2 Givet Öppet Öppet 3 Öppet Öppet Öppet

Vygotsky Inlärning i samarbete En aktiv individ, en aktiv miljö och en aktiv kultur Kulturen är impregnerad med tidigare generationers kunskaper Utveckling sker genom undervisning Situationen har betydelse för lärande och förståelse Kunskaper syns i handling och i språk Vygotsky betonar samarbetet och inlärningen. Han talar också om individens utvecklingszoner. Individen finns i en aktiv miljö och i en aktiv kultur. Den sista punkten är mycket intressant. Här möter vi tidigare generationers strävanden.

Zone of proximal development Skillnaden mellan individens befintliga mentala nivå och den nivå dit hon kan komma med assistans. Utvecklingen i denna zon beror på möjligheter till interaktion Individens förmåga ökar genom undervisning och instruktioner.

Hjärnforskning- ny syn på inlärning eller stöd för det vi redan vet Hjärnforskning- ny syn på inlärning eller stöd för det vi redan vet? Några hjärnforskares tankar Jag anser inte vi kan föreslå förändringar Stimulera till nyfikenhet och problemlösning. Eleven ska må bra och göra roliga saker och få mer fysisk aktivitet Viktigt att tidigt upptäcka inlärningssvårigheter Att återkalla ur minnet det man lärt sig med små tester som fungerar som inlärningstillfällen Barnen ska i högre grad utgå från egna intressen. Att ha kontroll över det man gör. Det är svårt med spridningseffekter. Repetitioner och fysisk aktivitet

kognistionsvetenskap Hjärnforskning kognistionsvetenskap Na-didaktisk forskning Elever har stort intresse för naturvetenskap och teknik, men vänder sig mot skolans naturvetenskapliga ämnesområden. Elevers intresse handlar om stora samhällsaktuella problem som naturvetare idag arbetar med som till exempel va man ska äta, hur man ska träna, astronomi sjukdomar och fenomen vi står inför man inte kan förklarar. Konstruktivism Sociokulturella perspektiv

Lärarrollens förändring Överföringsmodell- läraren är den aktive Individuell konstruktivism- eleven är aktiv, läraren är handledare Socialkonstruktivism- lärare och elever är aktiva

En mötesplats NTA- Elever Lärare Skola Forskare

Arbetssätt

Arbetssättet i läroplaner Det laborativa experimentella arbetssättet har länge varit en pedagogisk metod Avsikten är inte i första hand att i undervisningen framlägga färdiga åsikter, fakta och resultat, utan att låta eleverna i största mojliga utsträckning skaffa kunskaper genom eget arbete och egna upplevelser. Skolarbetet skall alltså bygga på deras egen aktivitet. (Lgr 62. S 204) Man bör i största möjliga utsträckning utgå från elevernas frågor och intressen och ta vara på deras lust att undersöka och göra nya kombinationer. (Lgr 69. s.51) I alla de naturorienterande ämnena skall eleverna lära sig att använda ett experimentellt och undersökande arbetssätt. Laborationer, fältstudier och praktiskt arbete skall prägla undervisningen. Eleverna skall lära sig att tolka beskrivningar och bruksanvisningar och redovisa iakttagelser och experiment både muntligt och skriftligt. De skall utveckla sin förmåga att upptäcka och identifiera problem, ge förslag till tänkbara lösningar, öva dessa och själva söka bedöma resultatet. (Lgr 80 s.115) Skolan ska sträva efter att varje elev lär sig att använda sina kunskaper som redskap för att formulera och pröva antaganden och lösa problem, reflektera över erfarenheter och kritiskt granska och värdera påståenden och förhållanden. (Lpo 94, s.17)

NTA Fokusering Elever och lärare börjar med att exemplifiera och klargöra vad de vet om det aktuella temat. De tydliggör mål och ställer frågor för arbetet samt planerar temaperioden tillsammans. Utforskning Eleverna formulerar frågor och gör förutsägelser. Därefter undersöker, experimenterar och utforskar de aktuella frågor, objekt och fenomen. Eleverna dokumenterar kontinuerligt sitt arbete. Reflektion Eleverna presenterar sina erfarenheter och resultat samt återkopplar också till frågor och förutsägelser. Även värderingsfrågor behandlas. Eleverna formulerar vad de lärt sig i temat eller momentet.  Tillämpning Arbetet förs vidare till nya frågor och olika typer av tillämpningar. NTA är ett stöd för barns och ungdomars lärande i biologi, fysik, kemi, teknik och matematik, men indirekt också för andra ämnen. 

Viktiga principer Vetenskapligt arbetssätt och förhållningssätt IBSE Verklig situation, direkta erfarenheter Språk och kommunikation Eleven äger frågan Elevens erfarenheter Samarbete Vetenskapligt arbetssätt och förhållningssätt Sekundära källor

Läraren Samman - fattar Ställer frågor Leder diskussioner IBSE Samman - fattar Ställer frågor Leder diskussioner Utgår från elevers tidigare erfarenheter Jämför resultat med etablerad fakta Hjälper eleven att analysera data Hjälper till att designa experiment

IBSE Läraren Att se Interaktion Kunskaper i och om naturvetenskap Språk Interaktion Kunskaper i och om naturvetenskap produkt och process

Vart är vi på väg?

NFSUN Språk IBSE Drama Mijö PCK IKT Bedömning Elevers intresse Kognition Lärarutbildning STS Design Visualisering

Stora ideér Universum är regelbunden och förutsägbar Energin i ett slutet system bevaras Materien har elektriska och magnetiska egenskaper Materien består av atomer Ämnens egenskaper beror på vilka atomer som ingår och hur de är arrangerade och bundna till varandra Det finns energi i atomkärnan Stjärnor lever och dör Jordens yta förändras hele tiden Jorden fungerar i cykler Livet är baserat på kemi Livets kemi är kodat i DNA Alla levande varelser delar samma genetiska kod Livet har uppstått genom evolution Allt liv hänger ihop

Ideas of science All material in the Universe is made of very small particles. Objects can affect other objects at a distance. Changing the movement of an object requires a net force to be acting on it. The total amount of energy in the Universe is always the same but energy can be transformed when things change or are made to happen. The composition of the Earth and its atmosphere and the processes occurring within them shape the Earth’s surface and its climate.

Ideas of science The solar system is a very small part of one of millions of galaxies in the Universe. Organisms are organised on a cellular basis. Organisms require a supply of energy and materials for which they are often dependent on or in competition with other organisms. Genetic information is passed down from one generation of organisms to another. The diversity of organisms is the result of evolution.

Ideas about science Science assumes that for every effect there is one or more causes. Scientific explanations, theories and models are those that best fit the facts known at a particular time. The knowledge produced by science is used in some technologies to create products to serve human ends. Applications of science often have ethical, social, economic and political implications.

IBSE-diagnostic tool Vilka påståenden är relevanta för ditt tema? (yes, no) Om dokumentet ska användas som ett stöd för utveckling av ditt tema, vad ska tas med, vad ska läggas till. Vilka moment tycker ni ar svårast att genomföra? (gula lappar)

Eleven söker själv kunskap Vad lärde du dig idag? Jag lärde mig inget. Jag klarade inte av det. Gjorde du inte.. ? Nej vi hade en tråd som skulle lysa eller jag visste inte om den skulle röka eller lysa eller glöda och våran bara rök. Varför tror du att tråden skulle glöda? Jag vet inte.. det kom ström från batteriet kanske Javisst det kom ström från batteriet och då skulle ni se hur en glödlampa fungerar. Men jag fattade inget eftersom den inte lyste. Men i den här står det mål(pekar på anteckningsboken) och då ska vi skriva upp målet med uppdraget. Då vet vi ju vad det går ut på och vad vi ska göra. Är det du som gjort dom här böckerna? (Flicka årskurs 4)

Den som känner till språkspelet ”ser” direkt vad laborationen visar, men elever som gör det första gången ser inte detta. Observationer är inte helt neutrala, dvs alla ser inte samma sak Det är inte alltid så lätt för en elev att få syn på vad ett experiment egentligen är avsett att visa. De behöver därför ofta stöd av läraren för att uppmärksamma problemet.

Eleven lär sig naturvetenskap Jag har lärt mig hur lampor ska kopplas. Jag har lärt mig att om man har en lampa och två batterier så lyser lampan jättestarkt Om du har en lampa och ett batteri då? Då lyser den svagt Måste man tänka på något speciellt sätt när man kopplar lampor och batterier? Ja man måste koppla rätt. Hur ska man tänka då? Man ska tänka…(ritar ett kopplingsschema) att här är en lampa och här et t batteri. En rund ring med ett kryss i är en lampa och ett streck är en tråd och så ska man sätta en tråd här och en tråd här. Om man klipper av här vad händer då? Oj,oj. Då kan inte lampan lysa eftersom sladden till batteriet är borta och strömmen måste gå runt. (Flicka årskurs 1)

Det är bättre att tänka fel än att inte tänka alls. Hypatia (379-415 e.kr)

Tankeredskap Att tala och tänka med hjälp av till exempel diagram och tabeller, (psykologiska redskap), är viktigt men svårt. De är verktyg för att bemästra mentala processer.

Kommunikativ ansats Interaktiv/dialogisk Icke-interaktiv/dialogisk läraren och eleverna diskuterar tillsammans olika idéer och problemlösningar. Icke-interaktiv/dialogisk läraren går igenom ett viss stoffområde/ problemområde och presenterar samtidigt olika synvinklar och synsätt på detta. Interaktiv/auktoritativ läraren fokuserar ett visst synsätt och med hjälp av ett fråge-svars mönster leder han eleverna mot detta. Icke -interaktiv/auktoritativ läraren ensam presenterar ett synsätt/kunskapsområde (jmf föreläsning).

Hur kommuniceras det naturveteskapliga innehållet? Beskrivningar Förklaringar Generaliseringar

Naturvetenskapen måste alltid börja med beskrivningar och sådana leder kanske ända fram till frågor om varför. Ulf Danielsson ,professor i teoretisk fysik

Exploratory talk Exploratory talk is essential for meaning making. Having students build on one another’s ideas and create meaning together is the essence of critical conversations. Yet it is not easily achieved. (Pierce, Gilles 2008)

Lärarledda diskussioner är nödvändiga I do not want to seem to suggest that class discussions led by the teacher are less important than group work. On the contrary, they are essential. (Barnes 2008)

IBSE Är inget recept som läraren måste följa Är en riktningsvisare Lärarens kunskaper är mycket viktiga även i detta sammanhang

IBSE Lgr11 NTA