Nye læreplaner i naturfag Stein Dankert Kolstø Institutt for fysikk og teknologi Universitetet i Bergen

Oversikt Føringer Utfordringer Høringsforslaget Læreplangruppens forslag for Vg1

FØRINGER

Kompetansebegrepet 1NA før Vg1 i høringsutkast Nye verb! Elevene skal kjenne til strålingskilder i vårt miljø, … Vg1 i høringsutkast Elevene skal kunne forklare … hovedkjennetegn på ulike typer ioniserende stråling Nye verb! Verbene synliggjør tolkning av grunnleggende ferdigheter!

Grunnleggende ferdigheter … skal prioriteres og gis spesiell oppmerksomhet i opplæringen i alle fag… på fagets premisser… I naturfag: Hva innebærer dette? Noen nye muligheter?

å kunne uttrykke seg muntlig Utdrag: Det sentrale i en opplæringssammenheng er å lære elevene å uttrykke seg muntlig i talesituasjoner med ulike hensikter, … I noen faglige sammenhenger er presentasjon, forklaring, demonstrasjon eller argumentasjon viktig, i andre sammenhenger står den muntlige fortellingen eller opplesingen sentralt. Vår tolking: -> Kunne delta med naturvitenskapelige forklaringer og argument i diskusjoner i aktuelle saker? Det sentrale i en opplæringssammenheng er å lære elevene å uttrykke seg muntlig i talesituasjoner med ulike hensikter, og å forstå hvordan ulike uttrykksmåter påvirker budskapet. I noen faglige sammenhenger er presentasjon, forklaring, demonstrasjon eller argumentasjon viktig, i andre sammenhenger står den muntlige fortellingen eller opplesingen sentralt.

å kunne lese … tilegne seg et meningsinnhold fra ulike typer tekster - fra dikt så vel som fra rutetabeller. Leseferdighet er en grunnleggende ferdighet i alle fag, noe som betyr at lærere i alle fag og på alle trinn må tydeliggjøre hvordan aktuelle fagtekster bør leses. -> Kunne lese autentiske naturfaglige tekster/sjangre som forklaringer, rapporter, konsekvensutredninger?

å kunne uttrykke seg skriftlig I skriftlig meningsskaping kommuniserer vi for ulike formål i ulike situasjoner Fagenes skrivemåter gjenspeiler derfor deres egenart, indre logikk og arbeidsmåter. I noen fag er de tekniske beskrivelsene av apparatur og framgangsmåter viktig; i andre fag … -> Kunne uttrykke seg skriftlig i naturfaglige sjangre: Forklaring, rapport og utredning?

å kunne regne Grunnleggende regneferdigheter har mange sider og omhandler det å kommunisere, representere, argumentere, modellere og behandle problemer innen et bredt spekter av utfordringer. -> Beregne på grunnlag av matematisk formulerte modeller, men også modellbegrepet og grafisk representasjon?

å kunne bruke digitale verktøy Grunnleggende digitale ferdigheter er å kunne velge, vurdere og bruke informasjon. Dette innebærer at elevene skal kunne søke, lokalisere, behandle, produsere, gjenbruke, presentere og evaluere informasjon, samt kommunisere og samhandle med andre. Elevene skal settes i stand til å søke, vurdere og kritisk velge blant et mangfold av informasjonskilder. -> Ikke verktøy / arbeidsmåter men … -> Kunne søke opp naturfaglig informasjon og vurdere påliteligheten kritisk? -> Produsere naturvitenskapelig kunnskap? Elevene skal innen det enkelte fag kunne kommunisere og samhandle med andre på tvers av tid og sted.

Kompetansemål – verb Grunnleggende ferdigheter i faget Eks. Bærekraftig utvikling Vårt forslag Greie ut om, anvende, planlegge, gjennomføre, identifisere, vurdere, beskrive, Høringsutkast Forklare, vurdere, beskrive

Kompetansemål – bruke Elevene skal etter endt 10. trinn være i stand til å bruke begrepet gravitasjonskraft til å gi en enkel forklaring på hvordan stjerner og planeter blir til beskrive universet og hvordan det har utviklet seg Signalisere bruke av kunnskap, eller tankemessig forståelse?

Gitt struktur Formål med faget Fagets struktur Kompetansemål Hovedområder Trinn kompetansemål på 4., 7., 10, 11., 12. og 13. trinn Timetall Kompetansemål

Føringer på de nye læreplanene Grunnleggende ferdigheter Kompetanser Struktur Tydelig og klart samt mer kortfattet Evaluerbart Teknologi og design inn

UTFORDRINGER

Tydelig og mindre detaljert De nye læreplanene skal gjøres mindre detaljerte, og sentrale sider ved innholdet skal prioriteres og gis større oppmerksomhet. Kompetansemålene skal være slik utformet at de er egnet som grunnlag for dialog mellom alle aktører som er involvert i opplæringen Mål for grunnleggende ferdigheter skal integreres i læreplaner for alle fag, på det enkelte fags premisser og på relevante nivåer. Ref: Retningslinjer for arbeid med læreplaner i fag, s.3 Læreplanene skal inneholde tydelige kompetansemål for hva elevene/lærlingene skal kunne mestre etter opplæring på ulike trinn,

Klart eller kortfattet? 15. januar gjøre greie for stråling fra sola og hva som er grunnlaget for denne strålingen (fusjon), forklare hvilken funksjon ozonlaget har i atmosfæren, årsaken til svekket ozonlag og hvorfor soling både kan være helsebringende og skadelig Høringsutkastet forklare stråling fra sola og ozonlagets funksjon i atmosfæren Bra for PISA og TIMMS prestasjoner? Less is more? Åpent for fordypning? Åpent for fortolkning?

Uklart men kortfattet? ”Elevene skal etter endt 7. trinn være i stand til å sammenlikne og måle været og framstille resultatene grafisk Læreplangruppens forslag c) forklare de vanligste værsymbolene som brukes i fjernsynskanalene og i avisene d) bygge en enkel værstasjon, måle temperatur, trykk, nedbør og vind, framstille resultatene grafisk og sammenlikne egne resultater med værinformasjon i mediene

Utfordring: Evaluerbarhet Kultur for læring En forutsetning [for å fortsette med standardbasert vurdering] er at målene i læreplanene er slik formulert at det er mulig å gjennomføre standardbasert vurdering. (s39) ”forklare hvordan nordlys oppstår” Eksamensoppgave eller læreplanmål? ” kritisk vurdere informasjon om genteknologi” Åpne og virkelighetsnære oppgaver Åpne og virkelighetsnære oppgaver i nasjonale prøver i matematikk?

Konsekvenser av korte og åpne målformuleringer Hvem skal definere lærestoffet? Lokal frihet til lærere, og elever? Faglærer vet hvilke delemner hvert emne innebærer? Lærebokforfatterne får definisjonsmakten? ”Utfordring” Forutsetter høy faglig kompetanse hos lærere i naturfag i hele løpet

Utfordring: Teknologi og design Kultur for læring, kap 4. Departementet mener at å legge teknologi og design inn i de ordinære fagene vil være et bidrag til å fremheve fagenes praktiske forankring og nytteverdi. Teknologi og design som eget fag eller Learning by doing i naturfag?

Learning by doing = lære å bruke Etter 4. trinn observere og beskrive sammenhengen mellom solas posisjon og tid på dagen, … forklare hvordan jorda, månen og sola beveger seg og hvorfor vi har ulike månefaser og årstider Etter 7. trinn forklare hva som kjennetegner en kjemisk reaksjon og gjennomføre forsøk som viser hvordan oppvarming av stoff og stoffblandinger kan føre til fysiske forandringer eller kjemiske reaksjoner forklare hva som kjennetegner en kjemisk reaksjon eksperimentere med magneter og forklare de observasjonene som gjøres ved hjelp av magnetiske krefter og magnetiske felt og lage, bruke og forklare virkemåten til et kompass i jordas magnetfelt gjøre forsøk med magnetisme og elektrisitet

Utfordring: Praktiske arbeidsmåter … avgjørelser som gjelder organisering, metoder og arbeidsmåter skal overlates til lærestedene. Ref: Retningslinjer for arbeid med læreplaner I fag, s.3 Ønskelig å vektlegge praktisk arbeid? Bevare fagets praktiske profil Tydeligere på målsettinger med praktisk arbeid For eksempel kunne demonstrere og forklare, utforske, samle informasjon, identifisere, … Økonomi til utstyr?

Utfordring: Kunnskaper om natur-vitenskap elevene møter i samfunnet Kunnskaper om naturvitenskaplig metode Allmenndannende Ekspertuenighet i kontroverser Lese forskningsrapporter med forståelse Dynamiske aspektet ved vitenskap Ekspertuenighet Både foreløpige modeller og pålitelig kunnskap

Naturvitenskapenes kjennetegn i Engelske læreplaner 25% av læringsmål og av karakteren Eks: Key stage 4 (14-16 år) Knowledge, skills and understanding Ideas and evidence in science 1) Pupils should be taught: how scientific ideas are presented, evaluated and disseminated [for example, by publication, review by other scientists] how scientific controversies can arise from different ways of interpreting empirical evidence [for example, Darwin's theory of evolution]

Naturvitenskapenes kjennetegn i Engelske læreplaner 1) Pupils should be taught: ways in which scientific work may be affected by the contexts in which it takes place [for example, social, historical, moral, spiritual] , and how these contexts may affect whether or not ideas are accepted to consider the power and limitations of science in addressing industrial, social and environmental questions, including the kinds of questions science can and cannot answer, uncertainties in scientific knowledge, and the ethical issues involved.

Naturvitenskapenes kjennetegn i Engelske læreplaner På Internett http://www.nc.uk.net/webdav/servlet/XRM?Page/@id=6004&Subject/@id=6321

Progresjon i ”Forskerspiren” ”Forskerspire” til ”Naturvitenskapnes kjennetegn” Ikke alle skal bli forskere 4: Forskerspiren – nysgjerrighet og observasjon 7: Forskerspiren – kreativitet og testing 10: Naturvitenskapens kjennetegn - utforskning og vurdering (Forskerspiren) Sosiale aspekt: publisering og argumentering – vekk! 11: Naturvitenskapens kjennetegn - pålitelighet og usikkerhet (Forskerspiren) Konstruktivistisk vitenskapssyn, tilbake til positivistisk Vårt forslag vs Høringsutkast

Utfordring: Rekruttering Aktuell eller historisk naturvitenskap? Inkludere aktuell forskning, ekspertuenighet? 10. trinn: liv andre steder i universet og hvor forskningen på dette området står i dag (vekk) Vg1: brenselsceller og hydrogenlagring Vitenskapshistorie, dynamisk bilde av naturvitenskap? Kontekstualisere, personifisere Eksemplifisere at vitenskap innebærer kreativitet, konstruksjon av modeller, utprøving og diskusjon forklare hovedtrekkene i utviklingsteorien, noen av ideene og observasjonene Darwin bygget på (vekk) hvordan elektromagnetiske spektre gir informasjon om verdensrommet

Utfordring: Rekruttering Hva er elever interessert i? Ikke det hverdagslige? Gjerne forskningsfront? forklare hvordan jorda skiller seg fra andre planeter i solsystemet med hensyn til forutsetninger for liv og finne fram til og vurdere informasjon om muligheter for liv andre steder i universet ernæringsfysiologi Teknologiske anvendelser? beskrive hvordan bakterier og sopp inngår i prosesser i naturen og industrien Tradisjonell kunnskap om naturen Respektere kulturer og lokal kunnskap

Utfordring: Holdningsmål Kultur for læring Skolen skal også utvikle elevene slik at de kan stille seg kritiske til samfunnsutviklingen. Skolen skal stimulere til utvikling av samfunnsborgere som er kritiske, men som også har tro på fremtiden. (kap. 4.2)

Utfordring: Holdningsmål Naturvitenskap verdifullt og viktig? Friluftsliv og naturglede? Bærekraftig utvikling samt risikovurdering? Kunnskapsbasert holdningsendring? Dikutere etiske utfordringer? Holdningsmål bare indirekte ”mellom linjene”? ENØK?

Eks 1: Presisjon og holdningsmål Naturfag grunnkurs greie ut om (forklare) føre-var prinsippet og begrepet bærekraftig utvikling og anvende dem i diskusjoner om lokale og globale (i forhold til) miljøutfordringer og i forhold til urfolk identifisere (vurdere) miljøaspekt ved forbruksvalg og energibruk og vurdere argumenter knyttet til kjøp, bruk, avfall og gjenbruk av noen vanlige forbruksvarer

Utfordring: Andre Bedre balanse mellom biologi, fysikk og kjemi – og humanbiologi Geofagene: Noe med, men eget programfag? Kjønnsperspektivet – for mye humanbiologi? Allmenndannede vs. Studieforberedende Nye emner vs. Lærekompetanse Ikke relevant? Skal alt kunne stå i læreboken? Søke oppdatert informasjon om liv i universet, hydrogenlagring, …

Progresjon i planen Ikke spiralprinsipp Grunnleggende ferdigheter Unntak for 1. – 4. trinn Grunnleggende ferdigheter Progresjon i beskrivelsen fjernet i Høringsutkast 1. – 4. trinn Naturglede, observerbare naturfenomener, navnsetting og fakta (noe vekt på biologi) Sorter tema på trinn etter abstraksjonsnivå: Redoks opp til Vg1 Øke faglige forventninger

LÆREPLANGRUPPENS FORSLAG FOR VG1

Studieinspirerende 5t kurs Fem obligatoriske målområder Velge tre av et seks valgbare målområder Dra veksler på læres kompetanser og engasjement Kunne velge målområder egne elever er interessert i La skolene få profilere seg faglig

Yrkesfaglige studieretninger 5t kurs ”Studieinspirerende” 2t kurs: yrkesrettet Helse, miljø og sikkerhet? Måling og usikkerhet? Valgfrie fordypningsemner? Resultat Bare faste tema 2t kurs ekte delmengde av 5t kurs

Studieinspirerende 5t kurs Fellesemner Naturvitenskapens kjennetegn - pålitelighet og usikkerhet Bærekraftig utvikling Radioaktivitet og stråling Batterier og brenselceller Bioteknologi

Studieinspirerende 5t kurs Valgfrie emner Vannkvalitet Økologi og naturforvaltning Fysikken i musikken Utforskning av verdensrommet * Kosthold og ernæringsfysiologi * Elevgruppas eget valg * Inkludert i høringsutkastet

Resulterende Naturfag grunnkurs Målområder Forskerspiren Radioaktivitet og stråling (Fy+) Batterier og brenselceller (Kj+) Bioteknologi (Bi+) Kosthold og ernæringsfysiologi Bi+) Bærekraftig utvikling Bi+) Verdensrommet (Fy+)

YMSE

Presist og forstålig – vårt forsøk Batterier og brenselceller Elevene skal etter endt Vg1 være i stand til å finne fram til informasjon om og presentere utfordringer innen forskning på brenselsceller, hydrogenlagring og oppladbare batterier forklare redoksreaksjoner beskrevet ved elektronoverføring og balansere enkle likninger for readoksreaksjoner gjøre greie for prosessene i en brenselcelle, diskutere energisyklusen for brenselcellen og gi eksempler på praktisk bruk av brenselceller beskrive ulike prosesser for framstilling av hydrogen, diskutere og vurdere hvilke miljøproblemer og miljøfordeler bruk av hydrogen som energibærer kan medføre lage et galvanisk element, måle elementets elektromotoriske spenning (ems) og polspenning, kunne vurdere usikkerheten i resultatene og greie ut om redoksreaksjonene ved elektrodene gjennomføre forsøk med elektrolyse, beskrive reaksjonene ved elektrodene og gjøre rede for forskjeller og likheter mellom elektrolyse og galvanisk element beskrive forskjellen på engangsbatterier og oppladbare batterier og innhente og vurdere informasjon om miljøproblemer og bruk knyttet til de ulike batteriene

Presist og forstålig – høringsutkast Vg1: Batterier og brenselceller Mål for opplæringen er at eleven skal kunne gjøre rede for utvikling av brenselsceller og hydrogenlagring forklare redoksreaksjoner og lage et galvanisk element måle et elements elektromotoriske spenning (ems) og polspenning vurdere miljøproblemer knyttet til bruk av ulike batterier Totalt 337 ord med kompetanseformuleringer i Vg1!

Teknologi og design Grunnskolen i høringsutkastet utvikle egne produkter etter kravspesifikasjoner, evaluere designprosessen … Vg1 i høringsutkastet Bioteknologi!