Konstruktivisme og begrepsinnlæring i naturfagene

Konstruktivisme og begrepsinnlæring i naturfagene Slåtthaugen 17. april 2002 Stein Dankert Kolstø

Konstruktivisme som teoriramme for undervisning Står den for fall?

Naturvitenskap er unaturlig • I god pedagogikk • Beskriver det ukjente med det kjente • I naturvitenskap • Beskriver det kjente med det ukjente • Arv med DNA • Magnetisme med elektroner i bevegelse • Materie med atomer

Hva er luft? “Tenk deg at du har på magiske briller ...

Hva er luft?

Elevers hverdagsforestillinger Noen eksempler innen biologi: • Evolusjonslæren omfatter dyr og planter, men ikke mennesket. • Erhvervede egenskaper kan gå i arv. • Begrepet dyr omfatter ikke insekter. • Hvalen er en fisk.

Elevers hverdagsforestillinger Noen eksempler innen fysikk: • Den naturlige bevegelsestilstanden for et legeme er å være i ro. • Luft er forutsetningen for at tyngden skal virke. • Varme er en “ting”, et stoff. • Det går stråler fra øynene til det vi ser på.

Elevers hverdagsforestillinger Noen eksempler innen kjemi: • Alt stoff er kontinuerlig og sammenhengende. • Atomer og molekyler er noe som flyr omkring i luften. • Stoff forsvinner når det brennes opp. • Luft oppfattes ikke som noe stofflig.

Hverdagsforestillinger: • Avviker fra den naturvitenskapelige forståelsen • Uhyre resistante mot endringsforsøk

Konstruktivisme i naturfagdidaktikk • Piaget (1929): • The Child's Conception of the World • Driver (1978): • Barns forestillinger om naturfenomen • Duit (1998): • Bibliografi med ca. 5000 artikler om hverdagsforestillinger • Solomon 1993: • The rise and fall of constructivism

Læringssyn Vitenskapssyn Epistemologi! Ontologi? Konstruktivisme

Grunnproblem • Våre forhåndsidéer om verden styrer tolkningen av hva vi ser. • Hvordan kan det vi ser styre våre idéer om verden?

Hvordan kan jeg vite at planter finnes? • Hvordan er det mulig å utvikle kunnskap? • Hvordan kan jeg få nye kunnskaper om blomster? • Hvordan kan jeg vite om min forståelse av hva blomster er sammenfaller med andre menneskers forståelse? • Hvordan kan jeg forklare en elev hva blomster lever av når de vil tolke alt jeg sier ut i fra en annen forestilling enn den jeg har?

Kelly (1959) • Ingen er fult ut i stand til å konstruere et annet menneskets konstruksjoner, • og bare i den grad vi er i stand til det, er det mulig å delta i et sosialt fellesskap som involverer den andre.

Hvordan kan jeg vite at blomster finnes? Det finnes jo ikke noen som kan se både mine idéer og virkeligheten og sammenlikne? Er dette et godt spørsmål?

Hvordan samspiller eksisterende idéer med nye inntrykk? 

Hvordan er det mulig å utvikle kunnskap? Konstruktivisme som vitenskapssyn? • Rasjonalisme (Decartes): • Vi kan ikke stole på sansene • Positivisme / empirisme (Wienerkretsen): • Nøytrale observasjoner, induktiv metode • Kritisk rasjonalisme (Popper): • Teoriimpregnerte observasjoner

Hvordan kan jeg få nye kunnskaper om blomster? Konstruktivisme som læringssyn 'Piaget-konstruktivisme' • Skjema: 'Teoristyrt' tolkning (assimilering) av inntrykk • Akkomodasjon: 'Observasjonsstyrt' justering av skjema

Konstruktivistisk undervisning? • Undervisning som tar utgangspunkt i elevens hverdagsforestillinger? • Ausebel (1978): If I had to reduce all of educational psycology to just one principle, I would say this: The most important single factor influencing learning is what the learner already knows. Ascertain this and teach him accordingly.

Konstruktivistisk undervisning • ”Conceptual change” prosjekter • Kritiske eksperiment

Kritisk eksperiment I hvilken kolbe slukker lyset først?

Kritisk eksperiment Hvordan går strømmen i en enkel elektrisk krets?

Hvordan går strømmen i en enkel elektrisk krets?

Personlig konstruktivisme • "Piaget-konstruktivisme" • Kunnskap er ikke passivt mottatt men bygges aktivt opp av det tenkende subjekt • Fokuserer på individuell konstruksjon av kunnskap? • Hva betyr "aktivt"? (Kelly 1955: Uttesting av konstruksjoner?)

Den språklige vending • Språk som kodesystem med logisk konstruerte privat språk versus • Språkspill: språk som sosialt konstruert og levende (Wittgenstein)

Personlige og stive, eller felles og fleksible? Hverdagsforestillinger: • Elever fra samme språkgruppe har de samme hverdagsforestillingene • Elevene anvender ikke hverdagsforestillingene på en konsistent måte

Sosial konstruktivisme Som vitenskapssyn Som Læringssyn

Sosial konstruktivisme • All kommunikasjon er toveis • Interaksjonen muliggjøres ved at vi forandrer våre meninger noe for at de skal passe med de som responderer • Ønsket om kommunikasjon medfører streben etter konsensus og aksept for språkbruk • Mening er sosialt konstruert

Sosial konstruktivisme • Det å observere fenomen og å kommunisere hva vi har observert blir ikke lengre et filosofisk uføre, men en velkjent sosial situasjon (Solomon 1993)

Undervisningsmessige konsekvenser av et konstruktivistisk læringssyn • Undervisning som fremmer mental aktivitet • Undervisning som fremmer metakognisjon • Skape motivasjon for læring • Påpeke sammenhenger • Diagnostiserende undervisning • Hensyn til og utfordring av hverdagsforestillinger • Større vektlegging av interaksjon og diskusjon • Evaluering: teste om elevene har lært med forståelse Intet nytt under solen?

Konklusjoner • Naturvitenskapens begrep "virker ikke”! • Er det mulig å legge til rette for sosial forsterkning av nye begrep? • Vi må satse på å sosialisere elevene inn i "the game of science” • Faglig veiledning er ikke nok, elevene trenger sosiale situasjoner hvor begrepene ‘virker’

Konstruktivisme og begrepsinnlæring i naturfagene