Den humanistiska och vetenskapigt forskningsinriktade metoden … · 2012-05-16 · 11-13 maj 2011, NOFA3, Karlstad, Sverige Ingvar Stål, Botby HS & Skolresurs 1 Den humanistiska

11-13 maj 2011, NOFA3, Karlstad, Sverige

Ingvar Stål, Botby HS & Skolresurs

1

Den humanistiska och vetenskapigt Den humanistiska och vetenskapigt forskningsinriktade metoden som grund fforskningsinriktade metoden som grund f öör ett r ett

tillvalstillvals äämne, skolmne, skol äämnet mnet ”” UppTekUppTek ”” i i

grundskolangrundskolan



2

ROLIGT eller ROLIGT eller INTRESSANT?INTRESSANT?

• ”Roligt” betyder 1. [något] som man skrattar åt , skojig, lustig2. trevlig

Noun• S: (n) fun , merriment, playfulness (activities that are enjoyable or amusing) "I do it for the fun of it"; "he is fun to

have around"• S: (n) fun , play, sport (verbal wit or mockery (often at another's expense but not to be taken seri ouslyoften at another's expense but not to be taken seri ously )) "he

became a figure of fun"; "he said it in sport"• S: (n) fun (violent and excited activity) "she asked for money and then the fun began"; "they began to fight like fun"• S: (n) playfulness, fun (a disposition to find (or make) causes for amusement) "her playfulness surprised me"; "he

was fun to be with"



3

PROVOCERANDE FAKTAPROVOCERANDE FAKTA ……

1. Vem behöver fysik?2. Hur ofta använder du

det som har lärt dig under fysiktimmarna i vardagen?

3. Varför laborerar du i fysik?

4. Vad lärde du dig efter din sista laboration i fysik?

1. 90% - lärare i fysik87% - fysikerca 13% - ingenjör

2. 12% - ganska ofta3. 82% - det är roligt

ca 3% - att man lär sig bättre

4. 11% kom ihåg laborationens innehåll

N = 516N = 516



4

OCH LITE TILLOCH LITE TILL ……1. Kan man använda

kunskap i fysik inom biologi?

2. Kan man använda kunskap i biologi inom kemi?

3. Kan man använda kunskap i fysik inom kemi?

4. Kan man använda kunskap i kemi inom biologi?

5. Kan man använda kunskap i biologi inom fysik?

1. 82% - nej, de är olika ämnen

2. 90% - nej, de är olika ämnen

3. 90% - ja, de är ju samma ämne

4. 72% - ja

5. 30% - ja

N = 516N = 516



5

VAD VAD ÄÄR SCIENCE?R SCIENCE?

Science (Vetenskap) är en intellektuell verksamhet som bedrivs och är utformad för att upptäcka fakta om den materiell a världen och att upptäcka på vilket sätt denna fakta kan organiseras i meningsfulla

mönster för att formulera lagar och principer.



6

VARFVARFÖÖR SKALL SCIENCE R SKALL SCIENCE UNDERVISAS?UNDERVISAS?

• Ett nyfött barn är en forskare (det skapar en uppfattning om världen via sina sinnen som synen, smaken, doften, känsel och ljud).

• Människan är nyfiken (hur saker och ting fungerar).

• Vår moderna värld kräver kunskap om naturen.

• Det fattas kopplingar mellan skolämnena fysik, kemi, biologi, geografi och astronomi. Dessutom talar ingen om teknik.

• Hos elever (och vuxna) finns det många missuppfattningar av vetenskaplig fakta.

• Den sociala aspekten.



7

VARFVARFÖÖR SKALL DEN VETENSKAPLIGA R SKALL DEN VETENSKAPLIGA METODEN UNDERVISAS?METODEN UNDERVISAS?

• Huvud iden med naturvetenskaper är att skapa en fungerande vetenskapig bild vetenskapig bild ööver naturenver naturen och Fysiken har en viktigt roll i denna processen.

• Den vetenskapliga bilden över naturen grundar sig på kunskaper från olika vetenskapliga områden. Det är därför alla vetenskapiga områden är koppade.

• Det är inte en ny idé att koppla skolämnena som Fysik, Kemi, Biologi, Geografi och Astronomi.

• Alla naturvetenskapliga ämnen använder samma metod för att fåkunskap om olika forsknings objekt.

• Denna metod kallas för den den vetenskapliga metodenvetenskapliga metoden .



8

DEN HUMANISTISKA och VETENSKAPLIGT DEN HUMANISTISKA och VETENSKAPLIGT

FORSKNINGSINRIKTADE METODENFORSKNINGSINRIKTADE METODEN

• Humanistisk:- historisk aspekt;- mänsklig aspekt;- samarbete.

• Forsknings inriktad:- alltid ett mål;- kognitiv aspekt (varför och hur);- den vetenskapliga metoden.



9

ANALYS AV UNDERVISNINGSMODELLER I ANALYS AV UNDERVISNINGSMODELLER I VVÅÅRA SKOLORRA SKOLOR

• I vår grundskolas fysik undervisning och undervisningen av andra naturvetenskapliga skolämnen undervisas generellt enligt en modell som är en blandning mellan den strukturalistiska och den pragmatiska modellerna. Jag kallar denna modell för den traditionella cykliska den traditionella cykliska modellenmodellen (TCMTCM).

• Enligt denna modell bjuder läraren elever att delta i föreläsningen som innehåller oftast strukturerad fakta (ibland med exempel ur andra naturvetenskapliga områden), ställer frågor till elever och försöker fåönskade svar och sedan bjuder på frontala laborationer som har planerats i förväg, d v s innehåller färdiga beskrivningar av uppgiften och metoden i experimentet. Då en ”cykel” är slutförd börjar lärare med ett nytt tema, en ny cykel.



10

JJäämfmf öörelse av TCM och modellen relse av TCM och modellen som grundar sig psom grundar sig p åå HVFMHVFM

• För att jämföra olika didaktiska system användes KI, %KI, % (knowledge increase) som indikator och beräknas enligt följande formel:

KI,% = FT,% KI,% = FT,% -- PT,%PT,%

• Varje test innehöll frågor som grupperades på 3 olika nivåer:Nivå 1: testar elevernas förmåga att känna igen och reproducera informationen av det inlärda stoffet.Nivå 2: testar elevernas förmåga att använda deras kunskaper i en känd, en bekant situation.Nivå 3: testar elevernas förmåga att använda deras kunskaper i en okänd, en obekant situation.

• KI – fall. • Lösningar på att undvika KI-fallet är

#1 öka innehållets svårighet,

#2 öka antalet multidisciplinära relationer.



11

JJäämfmf öörelse av TCM och modellen relse av TCM och modellen som grundar sig psom grundar sig p åå HVFMHVFM

TCMTCM KarakteristikerKarakteristiker HVFMHVFM(HSIO method)(HSIO method)

Behaviorism Teoretiska grunderTeoretiska grunder GUKO, Konstruktivism

Passiv Elevernas deltagandetElevernas deltagandet Aktiv under lektionens gång

Minskat ansvar gentemot egna studier

Elevernas ansvarElevernas ansvar Ökad ansvar gentemot egna studier

Följer instruktioner Elevernas riktningElevernas riktning Kreativ problemlösare

Mest ensidiga MultidisciplinMultidisciplin äära relationerra relationer Mångsidiga

Passiv Elevernas relation till laborationerElevernas relation till laborationer Aktiv

Passiv Elevernas och lElevernas och l äärarens relation till rarens relation till teknologiteknologi

Kräver aktivt användning

Orienterad mot resultat LLääroplanens innehroplanens inneh åållll Process orienterad

Mentor LLäärarens rollrarens roll Samarbete

Mellan 30 - 40% KunskapsKunskaps öökning (KI)kning (KI) “KI - fall”

Låg Elevernas intresse Elevernas intresse Ökar mot ”Högt”



12

DEN VETENSKAPLIGA DEN VETENSKAPLIGA METODENMETODEN

VETENSKAPLIGTEXPERIMENT

SLUTSATSER I FORM AV LAGAR

VETENSKAPLIG OBSERVATION+ KUNSKAP

HYPOTES



13

DIDAKTISKA GRUNDER FDIDAKTISKA GRUNDER F ÖÖR R SCIENCE (UPPTEK)SCIENCE (UPPTEK)

• Kognitiv utveckling av Jean Piaget (1896-1980).

• Barnets inlärning genom forskning är en komplicerad process, men innehåller i sig den s.k vetenskapliga metoden (T. Jarvis och L. Woods 2002).

• Gradvisa Utformningen av Kognitiva Operationer (G. Karu och I. Stål 1992).

• Vetenskaplig forskning har alltid ett mål!



14

LLÄÄROPLANENS GRUNDERROPLANENS GRUNDER• ”UppTek ” är multidisciplinär.• Huvudmålet är att utveckla

självständig läs och skrivkunnighet i vetenskap.

• Vetenskaplig läs och skrivkunnighet (VLS) innebär att en elev kan fråga, finna, eller bestämma svar på frågor som härstammar från nyfikenhet och vardagliga erfarenheter.

• Det betyder att eleven har förmågan att beskriva, förklara och förutse naturliga fenomen.

• VLS innebär att kunna läsa och förståvetenskapliga artiklar i populär press och kunna bedöma giltigheten av dragna slutsatser.

• Elever bör kunna uttrycka sina åsikter, lösa problem och göra beslut som grundar sig på bevis.



15

LLÄÄROPLANENS GRUNDER ROPLANENS GRUNDER (forts(forts äättning)ttning)

• Vetenskap är en utmaning, som försöker förse en förklaring av fenomen som sker i naturen. Denna utmaning kan indelas i tvåhuvudkomponenter: vetenskaplig insikt och vetenskaplig kunskap.

•• Vetenskaplig insiktVetenskaplig insikt bygger sig på proceduren att skapa vetenskaplig kunskap och är kognitiv, manipulerande och forskande process.

•• Vetenskaplig kunskapVetenskaplig kunskap representerar lagar, principer, teorier, begrepp och information som det vetenskapliga samhället erkänner mest riktig och användbar.



16

LLÄÄROPLANENS GRUNDER ROPLANENS GRUNDER (forts(forts äättning)ttning)

• ”UppTek” understryker experimentets roll i bevisföring av lagar, principer och teorier.

• Vetenskaplig kunskap är ett kulturarv som har formats av olika civilisationer under olika epoker, alltså är ”UppTek” mångkulturell.



17

LLÄÄROPLANENS STRUKTURROPLANENS STRUKTUR• Läroplanen är som ett

pussel.• Innehåll för 1 eller 2 år.• Obligatorisk del – ”Hur

fungerar vetenskap?”• Varje ”pusselbit”

betraktas som ett självständigt område.

• Man bygger upp sin individuella läroplan (sitt pussel) för att aktivera sina elevers inlärda kunskaper i naturvetenskap.



18

RESULTAT AV RESULTAT AV ”” UPPTEKUPPTEK””

Students attitude toward Physics lessons

0%

20%

40%

60%

80%

100%

boys(before)

boys (after) girls(before)

girls (after)

Physics is my favoritesubject

Physics is an difficultsubject

Content of Physicslessons are interesting

I am waiting for Physicslessons

Students attitude toward lab-works in Physics

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

boys(before)

boys(after)

girls(before)

girls(after)

Lab-works in Physics aredifficult

Lab-works in Physics areboring

It is good to have clearlab-works instructions

Lab-works in Physics areinteresting

Usage of knowledge in Physics

0%

20%

40%

60%

80%

100%

boys(before)

boys(after)

girls(before)

girls(after)

I use knowledge inPhysics into Chemistry

I use knowledge inPhysics into Biology

During Physics lessons Ilearn how to discussdifferent subjects

I remember the content oflast lab-work in Physics



19

RESULTAT AV RESULTAT AV ”” UPPTEKUPPTEK””

Students' attitude toward "Discovery and Technology"

70,0 %75,0 %80,0 %85,0 %90,0 %95,0 %

100,0 %

I am waiting for"Science" lessons

It is a good anworking

atmosphere during"Science" lessons

During Science"lessons I learn howto discuss different

subjects

boys

girls

Students' attitude toward experiment

0,0 %

20,0 %

40,0 %

60,0 %

80,0 %

100,0 %

120,0 %

I like to planexperiment in

"Science"

Lab-works in "Science"are interesting

I recognize peoplesmisunderstandings of

"Science"

boys

girls

Students' attitude toward "Discovery and Technology"

0,0 %20,0 %40,0 %60,0 %80,0 %

100,0 %120,0 %

I am satisfied withmy choise of

"Science"

I like to cooperatewithin the groupduring "Science"

lessons

I am afraid to domistakes

boys

girls



20

RESULTAT AV RESULTAT AV ”” UPPTEKUPPTEK””Usage of Physics during social occasions

0%

20%

40%

60%

80%

100%

boys(before)

boys(after)

girls(before)

girls (after)

I like to cooperate withinthe group during Physicslessons

I like to watch moviesabout Physics

I like to discuss aboutPhysics with my friends

I recognize peoplesmisunderstandings ofPhysics

Students attitude toward homework and technology

0%

20%

40%

60%

80%

100%

boys(before)

boys(after)

girls(before)

girls (after)

It is good to have a notesin Physics notebook

I need to read muchbefore the Physics tests

I like technology

I like my homework inPhysics

Skolämne Vitsord före undervisning

Vitsord efter undervisning

Pojkar Flickor Pojkar Flickor

Fysik 6,3 7,5 8,7 8,5

Kemi 7,2 7,0 8,5 8,4

Biologi 7,5 7,7 8,2 8,4



21

ELEVER MED HELEVER MED HÖÖGT INTRESSE FGT INTRESSE FÖÖR R NATURVETENSKAPERNATURVETENSKAPER

• En del (5%) av elever uppnådde relativt snabbt ”KI-fall”.

The average grade in compulsory subjects

7

7,5

8

8,5

9

9,5

SCI BOYS(before)

SCIGIRLS

(before)

SCI BOYS(after)

SCIGIRLS(after)

The

aver

age

grad

e

School mark in Physics

School mark in Chemistry

School mark in Biology



2222

VAD GVAD GÖÖR VI IDAG?R VI IDAG?• Vi bygger upp en undervisningsprocess av de

naturvetenskapliga ämnen baserat på HVFM;• Vi skapar ämnesrelationer mellan de naturvetenskapliga

ämnen, matematik och datateknik;• ”UppTek” som tillval börjar åk 8 (ca. 40% av elever i åk 7

väljer ”UppTek”).



23

TACK! TACK! ☺☺☺☺☺☺☺☺

www.botbyscience.comwww.botbyscience.com

www.skolresurs.fiwww.skolresurs.fi

Documents

Den humanistiska och vetenskapigt forskningsinriktade metoden … · 2012-05-16 · 11-13 maj 2011, NOFA3, Karlstad, Sverige Ingvar Stål, Botby HS & Skolresurs 1 Den humanistiska