Nye læreplaner i naturfag

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

2. Oversikt • Hvorfor? • Føringer • Utfordringer • Våre forslag • Departementets forslag • Innspill

3. HVORFOR?

4. ”DERFOR TRENGER VI NYE LÆREPLANER” • Utviklingen mot et mer kunnskapsdrevet samfunn • økte krav til skolene som lærende organisasjoner • behov for å løse opp i tradisjonelle strukturer og arbeidsmåter i skolen • Når kunnskapstilfanget i samfunnet øker, kan ikke grunnopplæringen forventes å dekke alle temaer og fagområder • skolen som et sted der vi tilegner oss grunnleggende ferdigheter, kunnskap, arbeidsmåter og læringsvilje • Ref: Clemet: http://nytt.skolenettet.no/templates/News.aspx?id=9288&scope=ScopeLaerAns

5. ”DERFOR TRENGER VI NYE LÆREPLANER” • to hovedområder for forbedring av dagens læreplaner • at visse sider ved innholdet bør prioriteres og gis større oppmerksomhet. • dagens læreplaner er for detaljerte, og at de bør bli klarere og mindre omfattende

6. FØRINGER

7. Føringer på de nye læreplanene • Kompetanser • Evaluerbart • Grunnleggende ferdigheter • Teknologi og design inn • Kortfattet (less is more?) • Tydelig og klart • Kunne brukes i dialog med elever, foreldre m.m. • Struktur

8. Kompetansebegrepet • 1NA før • Elevene skal kjenne til strålingskilder i vårt miljø, … • 1NA nå • Elevene skal kunne forklare … hovedkjennetegn på ulike typer ioniserende stråling

9. Grunnleggende ferdigheter • De grunnleggende ferdighetene som skal prioriteres og gis spesiell oppmerksomhet i opplæringen i alle fag er: • å kunne uttrykke seg muntlig • å kunne lese • å kunne uttrykke seg skriftlig • å kunne regne • å kunne bruke digitale verktøy

10. 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. -> Kunne delta med naturvitenskapelige forklaringer og argument i diskusjoner i aktuelle saker?

11. 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 naturfaglige tekster/sjangre som forklaringer, rapporter, konsekvensutredninger?

12. 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?

13. 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?

14. 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?

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

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

17. UTFORDRINGER

18. 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?

19. Utfordring: 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

20. 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?

21. 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 i nasjonale prøver?

22. 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 • Økonomi til utstyr?

23. 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 • Både foreløpige modeller og pålitelig kunnskap

24. 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]

25. 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.

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

27. Utfordring: Rekruttering • Aktuell eller historisk naturvitenskap? • Inkludere aktuell forskning, ekspertuenighet? • Vitenskapshistorie? • Kontekstualisere, personifisere • Eksemplifisere at vitenskap innebærer kreativitet, konstruksjon av modeller, utprøving og diskusjon • Hva er elever interessert i? • Ikke det hverdagslige? Gjerne forskningsfront? • Tradisjonell kunnskap om naturen • Respektere kulturer og lokal kunnskap

28. 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)

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

30. 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

31. Utfordring: Andre • Bedre balanse mellom biologi, fysikk og kjemi – og humanbiologi • Geofagene: Noe med, men eget programfag? • Allmenndannede vs. Studieforberedende • Nye emner vs. Lærekompetanse • Ikke relevant? • Skal alt kunne stå i læreboken?

32. VÅRE FORSLAG

33. Våre vyer for Naturfag grunnkurs • 5t kurs • ”Studieinspirerende” • 2t kurs • HMS, måling og yrkesrettet

34. 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

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

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

37. Yrkesrettet 2t kurs • Helse, miljø og sikkerhet? • Måling og usikkerhet? • Valgfrie fordypningsemner?

38. Progresjon i planen • Ikke spiralprinsipp • 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

39. 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

40. 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

41. Presist og forstålig – justert utkast Batterier og brenselceller Mål for opplæringen er at elevene skal kunne • gjøre greie for prosessene i en brenselcelle, diskutere energisyklusen for brenselcellen, gi eksempler på praktisk bruk av brenselceller og finne fram til informasjon om og presentere utfordringer innen forskning på brenselsceller og hydrogenlagring • forklare redoksreaksjoner beskrevet ved elektronoverføring, balansere enkle likninger for redoksreaksjoner og lage et galvanisk element • måle et elements elektromotoriske spenning (ems) og polspenning, og kunne vurdere usikkerheten i resultatene • gjennomføre forsøk med elektrolyse, beskrive reaksjonene ved elektrodene og gjøre rede for forskjeller og likheter mellom prosessene under elektrolyse og i et galvanisk element og gi eksempler på industriell anvendelse av elektrolyse • beskrive forskjellen på engangsbatterier og oppladbare batterier og innhente og vurdere informasjon om miljøproblemer og bruk knyttet til ulike batterier

42. DEPARTEMENTETS FORSLAG

43. 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!

44. Resulterende Naturfag grunnkurs • Bare faste tema • 2t kurs ekte delmengde av 5t kurs

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

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

47. GI INNSPILL

48. Læreplaner for videregående opplæring Vg2 og Vg3 Utdanningsprogram for studiespesialisering: • Programområde for realfag • matematikk • kjemi • fysikk • biologi • informasjonsteknologi • naturvitenskap (foreløpig arbeidstittel, kan endres)

49. Informasjon på nettet • URL: www.skolenettet.no

50. Utdanningsdirektoratet • URL: www.utdanningsdirektoratet.no