Teknikfaget og studieområdet

Teknikfaget og studieområdet

af Lene Troest Kjeldsen

Teknisk Gymnasium Viby

Disposition• Teknikfaget• Studieområdet (og teknikfaget)• Faglig vejledning og udvikling af elevkompetencer• Uv. Efterår2012: Eksempel 1. Videnskab og vidensformer Eksempel 2. Metoder: Eksempel 3. Formidling Eksempel 4. Evaluering• De 3 teknikfag og SO – Eks. fra FoU 2012

Teknikfaget Bioteknologi på besøg på Danmarks Jordbrugsforskning: Kunstig befrugtning.

19-04-2023 Teknikfagskonference Roskilde Lene Troest Kjeldsen

Teknikfaget

Samspil

•Viden: Teknisk Naturvidenskabelig

Produktudvikling &Fremstillingsproces

Praktisk arbejde

•Laboratorium•Værksted

•Viden•Teknik•Produkt•Organisation

HTX: Afsæt i virkeligheden – ikke i fakultær viden!

•Analytisk•Reflekterende•Innovativt

•Tekniske udformninger•Løsninger

•Søge •Bearbejde•Formidle

•Planlægge•Beskrive projekter•Gennemfører

•Teori•Praksis

•Fagspecifikke problemstillinger

Studieområdet

(og teknikfaget!)

Videnskab og vidensformer

SamspilMetoder

- Arbejds- og samarbejdsformer- Planlægning- Viden og anvende formidlings- og præsentationsformer

- Tanker og teorier bag erkendelse inden for videnskabelige fagområder- Forskellige videnskabelige metoders ift. en konkret problemløsning- Hvordan viden produceres og tilegnes indenfor forskellige fagområder

- Studiemetoder, teknikker og arbejdsformer- Skriftlige fremstillingsformer - Kilder i fag og samspil- Faglige og personlige mål - Evaluere kvaliteten af eget arbejde

Studieområdet - SO

- Innovative processer og metoder til idégenerering-Teoretiske-praktiske problemstillinger i samspil mellem fag

- Kombinerer fagenes metoder - Sammenhæng i faglig viden- Kommunikative færdigheder- Flerfaglige emner i opgavebesvarelsen

SO & Teknikfaget:

Bevidsthed om faglig vejledning for at understøtte

elevkompetencer!!

Faglig vejledning - udvikling af elevkompetencer Hvordan vi understøtter eleverne

i at løse problemstillinger? • Meget undervisning: ”Hvad skal eleverne vide? – og hvad skal de gøre for

at opnå den viden?” - den faglige disciplin gennemgås systematisk.

• Kompetenceudviklende undervisning: ”Hvad skal mine elever kunne gøre? – og hvad skal

de vide for at kunne dette?” - behøver inddragelse af flere kilder, analyse og

viden om egne processer. Kompetence er et out-put mål.

Faglig vejledning - udvikling af elevkompetencer

Deduktiv/induktiv tilgang til projektarbejde I hvilke rum underviser jeg - og lærer eleverne hvad?

(GP Beck & Gottlieb s. 489, 2006)

Hvordan bliver jeg bedre

Vi navigerer I kaos!

Vi kombinerer teori med praksis …

Vi diskuterer og analyserer - udvikler viden …

Teknisk & naturvidenskabelig viden er en forudsætning

Faglig vejledning - udvikling af elevkompetencerNærmeste zone for udvikling: NZU

(Engeström p. 37 i Hermandsen, 2006):

• Læreren: spørger til elevens fremtid - ikke egne erfaringer… kun som afsæt …. elevens skal selv tage

springet med din hjælp …. hvordan?• Eleven: en frustration - en konstruktiv proces - ingen vej tilbage.

Du skal guide dem igennem deres egne oplevelser… hvordan? - Sammenfatte … Konfrontere - Dele erfaringer/informere i lyset af elevens perspektiv – ikke dit eget!!!

Assimilation

Frustration – forhåndsviden forkert

Akkomodation/innovation – ny erkendelse

Faglig vejledning

Assimilation

Eksempel 1 En fagdidaktisk problemstilling

Afdækning af elevernes myter om naturvidenskab

Med afsæt i at teknikfaget skal støtte op om

naturvidenskabelig og teknisk viden(SO: Videnskab og vidensformer)

19-04-2023 Teknikfagskonference Roskilde Lene Troest Kjeldsen

Eks. 1 Modellen vi lærer om i eks. SO-bogen: Idealbilledet

• Falsifisionisme (=hypo-deduktive metode)• Karl Popper (1902-1994) - Objektivitet - Falsifikation - ja – afvist - nej – sandhed verificeret - Naturvidenskab: Den femfaset model: teori, hypotese, forsøg, resultater, bekræftet/afvist teori - Forskeren ændre sin teori, når fakta taler for det.MÅL: at tage afstand fra metafysisk spekulation og religionOG gøre videnskab muligt for alle at efterteste

objektivt.(Popper: ”Det åbne samfund og dets fjender”, 1945)

Eks. 1. Videnskab – virkelighedens model• Relativisme: Kuhn (1922-1996) - Normalvidenskab: Forskere er konservative personer. Hindre nye

tanker og fremgang - modargumenter opbruges - ny viden kommer til som puslebrikker – færdige billede. - ingen idealmodel og ikke værdifri. - Paradigmeskifte: en videnskabelig revolution. Nye teorier vedtages i

forskerkredse Naturvidenskab: Problembaseret (ikke hypotese) Subjektiv: Konstruktion af viden, kommunikation. Etik.

Samarbejde. Teorien central – ikke hypotesen. Faglige fællesskab og vidensfiltret. Kreativ i teoribeskrivelse. Beslutning. Fortolkning.

MÅL: At lade den bedste teori gælde Bogen: ”The Structure of Scientific Revolution”, 1962.

19-04-2023 Teknikfagskonference Roskilde Lene Troest Kjeldsen

Eks. 1. Hvad karakteriserer moderne videnskab?

Ideal:• Teorier udledes fra observationer• Eksperimenter kan vise, om• en teori er rigtig (nv. hypoteser

verificeres/falcifiseres vha eksp.)• Videnskaben vokser hele tiden• Videnskaben afspejler verden, som

den virkeligt er• Videnskaben er objektiv og værdifri• ’Det enkeltstående geni’

Virkelighed: • Tankerammer styrer hvad vi leder efter • Ikke alt kan lade sig gøre• Eksperimenter kan ikke give sikkerhed,• Men de er nødvendige• Videnskabelige revolutioner gør, at videnskaben ikke bare vokser• Det kan ændre sig med tiden, hvad man tror, der findes i verden• Videnskab påvirkes også af f.eks.• Økonomiske interesser – men ikke kun

Videnskab er en gruppe-aktivitet

Ingen endegyldig sandhed

Kompleksitet SamarbejdeOverraskelser

Økonomiske interesser Omhyggelighed

Eks. 1. Mod et nutidigt syn på naturvidenskab:

1. Hvad kendetegner

naturvidenskab?• Hypotese • Objektivitet • Reproducerbarhed• Falsifikation• Data & databehandling• Konklusion - Referencer• Metode - Model• Teori

2. Hvad laver du, når du praktiserer naturvidenskab?• Ideer - Kreativ• Fortolker – Forestillinger• Problemstilling• Gruppearbejde - Formidling• Beslutninger• Frustration • Søger - Tænker - Laver om• Analyserer – Flere metoder

MÅL

Popper: Objektive metoder samt hypoteser, der til enhver tid kan falsificeres.

Kuhn: Det videnskabelige fællesskab bliver enige om, hvad der er gældende viden i naturvidenskab. Subjektive elementer.

Eks. 1. Mod et nutidigt syn på naturvidenskab: Resultat: Eleverne har en parallel

forståelse af naturvidenskab!

1. Hvad kendetegner

naturvidenskab?• Hypotese • Objektivitet • Reproducerbarhed• Falsifikation• Data & databehandling• Konklusion - Referencer• Metode - Model• Teori

2. Hvad laver du, når du praktiserer naturvidenskab?• Ideer - Kreativ• Fortolker – Forestillinger• Problemstilling• Gruppearbejde - Formidling• Beslutninger• Frustration • Søger - Tænker - Laver om• Analyserer – Flere metoder

MÅL

Popper: Objektive metoder samt hypoteser, der til enhver tid kan falsificeres.

Kuhn: Det videnskabelige fællesskab bliver enige om, hvad der er gældende viden i naturvidenskab. Subjektive elementer.

19-04-2023 Teknikfagskonference Roskilde Lene Troest Kjeldsen

Eksempel. 1. Mod et nutidigt syn på naturvidenskab:(SO: Videnskab og vidensformer)

• Hvad? Hvad kendetegner naturvidenskab.

• Hvordan? Hvordan gør du, når du udøver naturvidenskab.• Hvorfor? Begrunder hvad, der er nutidig naturvidenskab. Begrunder hvorfor min undervisning er efter den Kuhnianske tankegang, der godtager at individet er centralt i

udvikling af videnskab og vigtig for teamsamarbejdet. Ingen stereotype og værdifri model

Eksempel 2 Innovativ metode

Dekonstruktion – Rekonstruktion af tekst til udvikling af ny metode

Elev-lærersamarbejdeElevgruppe og lærer-konsulent

(SO: Innovative processer)

Eksempel 2. Metode til navigation i kaos – innovation?

• Hvad? Tema: X. Innovative processer er i centrum for faglig udvikling.

• Hvordan? Fagligt fællesskab om tekst og samarbejde. Fra dekonstruktion til rekonstruktion af materiale.• Hvorfor? Metode tilegnes til håndtering af nyt

problemfelt.Praksisfælleskab: Elev-lærersamarbejdeProblemstillinger, succes og nederlag vendes i fællesskabet.

Støtten fra fællesskabet tager trykket for den enkelte. I håbet om at problemerne er mindre og motivationen er større. Målet er at styrke individet i vækst.

Eks. 2. Metode til navigation i kaos – innovation?Rekonstruktion af viden

Tegnet flowdiagram - styrker gruppen

Praksisfællesskab: Elevgruppearbejde og Lærer-konsulenten •Udvikling af gruppens fælles forsøgsdesign• Fra passiv til aktiv viden. • Abstrakt metode – Flowdiagram.• Fælles begrebsudvikling - Understøttelse af skriftlighed.• Planlægning, udførelse, justering og refleksion. • Bedre faglig vejledning

19-04-2023 Teknikfagskonference Roskilde Lene Troest Kjeldsen

Eksempel 3. Formidling af selvvalgt artikel(SO: Informationssøgning)

Hjælpespørgsmål:• Hvorfor har du valgt artiklen? Emnet spændende, lægger op til

diskussion af ….• Giver anledning til at være kritisk på de og de punkter….• Hvor god er din(e) kilde(r) til emnet?• Hvad er overskriften?• Hvilket tidsskrift har du fundet artiklen i?• Hvad er det centrale emne?• Resultater • Konklusion• Artiklens videnskabelige niveau?• Egen supplerende viden (evt. fra anden kilde)• Artikler fra eksempelvis: Aktuel videnskab, BioNyt, Viden om,

Dansk Kemi.

Eksempel 4. Evaluering(SO Evalueringsteknikker)

• Elevpræsentation af posters• Kritik af opponenter (vidensfilteret - efter Kuhn)• Evaluering af evalueringen• Eleveres evaluering af et forløb med: - dekonstruktion af materiale i lærer-elevteam. - rekonstruktion af materiael i grupper med lærer-

konsulent - tegninger som mediator af passiv-aktiv viden og

begrebstræning. - faglig vejledning

Styrker ved kritikken

Svagheder ved kritikken

Muligheder ved kritikken

Trusler ved kritikken

Faglig vejledning - udvikling af elevkompetencer

Hvordan vi understøtter eleverne i at løse problemstillinger? FoU 2012

Hvad, hvordan og hvorfor? Lærer - og elevoplæg

Studieretningerne Refleksion: Assimilation - akkomodation

Faglig vejledning - udvikling af elevkompetencer

De tre teknikfag og SO:Byggeri og energi

Design og produktionProces, sundhed og levnedsmiddel

•Skal imødekomme en jungle af forskellige studieretninger!•Imødekommer elevernes kompetencer på højeste taksonomiske niveau (Bloom, Solo)•Kræver bevidsthed om faglig vejledning

SO: Det højeste niveau, eleverne præsenterer til eksamen, giver den bedste karakter!

19-04-2023 Teknikfagskonference Roskilde Lene Troest Kjeldsen

Byggeri og energi:

• 1. Emneopgave opstart på faget: Fagets grundteknikker

• 2. Med dansk: en kronik mhp at støtte skriveprocessen i dansk

• 3. Mellemkritik på eksamensopgaven mhp at forbedre på baggrund af kritik

19-04-2023 Teknikfagskonference Roskilde Lene Troest Kjeldsen

Design og produktion:

1. Samspil ml. D&P, studieretningsfagene og Ingeniørhøjskolen2. Samspil ml. studieretningsfagene om

innovative processer – udvikling af løsningen indenfor et af 3 temaer.

3. Samspil med Design: ”Kunsten af udføre den første streg” – fra metafor til det endelige produkt.

19-04-2023 Teknikfagskonference Roskilde Lene Troest Kjeldsen

Design & produktion”Studieretningerne”:

•Design B: inspiration, visualisering, overflader, formgivningsmæssige egenskaber, farveegenskaber, æstetik, signalværdi, associationer.

•Kemi: Varighed, overfladebehandling, nedbrydning, indfarvning, substans, miljø, farver.

•Fysik: Styrkelære, kraftmomenter, elastiksitet, overflader, m…..

19-04-2023 Teknikfagskonference Roskilde Lene Troest Kjeldsen

PLS – Bioteknologi ”Studieretningerne”Økotoksikologi Antibiotika og

alternativerRetsmedicinske problemstillinger

Matematik Logaritmer. Tendensligninger. Statistik (inkl. probit). Vækstkurver. Hyperbolske - Funktioner (V-max og asymptoter). Modeller.

Kemi Stoffers struktur og funktion. Enzymkinetik. Inhibitorer. Ionbytning. Redoxprocesser. Elektroforese. Spektral (Lambert-Beers lov). Molvægte og volumen-beregninger.

Fysik Lys som metode: Lysspektret. Fluoroscens. Luminescens. Endogen og eksogen lysenergi . Bølgelære. Centrifugalkraft. Styring og regulering. Løgndetektor: Wheastone’s bro.

Design Teknologi

Form og funktion. Evolutionære design – systematik & sensitivitet.

Idéhistorie Samfundsfag

Videnskabsteoretiske strømninger. Samfunds og kulturelle roller i udvikling af naturvidenskab.

Kom-IT EU forordninger og anden lovgivning. Eks. indenfor nanoteknologi (sølvnano i økotoksikologi)

OPGAVE: Start på at forfine jeres oplæg med afsæt i… Hvad, hvordan og hvorfor?

der imødekommer en problemstilling hvor

Faglig vejledning er i centrum Lærer - og elevoplæg

Hvilke innovative processer?Flerfaglige mulige løsninger?

…forsæt selv derhjemme…

19-04-2023 Teknikfagskonference Roskilde Lene Troest Kjeldsen

S. Harris 1977