4 Visionen: Naturfag for alle

De i forrige kapitel beskrevne udfordringer gør en styrkelse af naturfagene i hele det danske uddannelsessystem stærkt påkrævet. Denne styrkelse må tage sit udgangspunkt i en analyse af begrundelserne for undervisning inden for det naturfaglige område.

Betegnelsen naturfag er ikke entydig, og de forskellige tolkninger giver ofte anledning til misforståelser. I arbejdsgruppens definition er naturfagene, som tidligere nævnt, en samlebetegnelse der dækker undervisningsfag hvori naturvidenskabelige problemstillinger og emner leverer hovedparten af indholdet. Skemaet på side 28-29 repræsenterer et udpluk af danske uddannelser på naturfagsområdet og giver et indtryk af mangfoldigheden af undervisningsfag som arbejdsgruppens strategiplan dækker.

Arbejdsgruppen er meget opmærksom på at de naturvidenskabelige discipliner og de dominerende undervisningsfag, hvad angår flere dimensioner, udviser forskelligheder som ikke bør negligeres.

Én dimension gælder karakteren af det empiriske grundlag for ny erkendelse, hvor nogle discipliner fortrinsvis benytter observationer i felten som deres grundlag (astronomi, geologi, naturgeografi og dele af biologien), mens andre i højere grad bygger på kontrollerede eksperimenter (fysik, kemi, molekylærbiologi m.fl.).

En anden dimension gælder undervisningsfagenes status. Eksempelvis har fagene fysik/kemi og biologi status som prøvefag efter den seneste revision af folkeskoleloven, mens dette ikke er tilfældet for geografi og natur/teknik. Det er veldokumenteret at en status som prøvefag virker disciplinerende og motiverende for lærere og elever, og at prøverne i udpræget grad er styrende for undervisningen.¹¹ På samme måde indikerer videregående uddannelsers faglige adgangskrav forskellene i fagenes status. Fysik og kemi på et vist niveau er således adgangsgivende til mange videregående uddannelser, mens dette sjældent gør sig gældende for geografi og biologi.

En tredje dimension gælder graden af rekrutteringsproblemer til tertiære uddannelser, hvor der gennem en årrække har været behov for en større tilgang til fysik/kemiområdet, mens dette ikke har været tilfældet for geografi, geologi- og de traditionelle biologiuddannelser på universiteterne.

Der er således på visse punkter betydningsfulde forskelle mellem de enkelte naturfag. Disse forskelle og mangfoldigheden af naturfag skal holdes for øje ved læsningen af rapporten. Ikke desto mindre er det arbejdsgruppens opfattelse at det i mange uddannelsessammenhænge er mest konstruktivt at betragte naturfagsområdet som en enhed dette gælder især uddannelser med primært almendannende formål.

Udvalgte uddannelser og deres naturfaglige undervisningsfag

Folkeskolen natur/teknik (1.6. kl.) biologi (7.8. kl.) geografi (7.8. kl.) fysik/kemi (7.9. kl.) Gymnasiale ungdomsuddannelser Det almene gymnasium Sproglig linje: biologi, geografi, naturfag Matematisk linje: biologi, fysik, geografi, kemi Højere forberedelseseksamen (hf ) biologi, fysikkemi, geografi Højere teknisk eksamen (htx) biologi, fysik, geografi, kemi, teknologi, teknologihistorie Højere handelseksamen (hhx) Ingen obligatoriske naturfag Tekniske erhvervsuddannelser (eud) Naturfag, fysikkemi Videregående uddannelser Kvu laborant kemi, arbejdsmiljø, mikrobiologi, laboratorieteknik, analytisk kemi, bioteknologi Mvu folkeskolelærer natur/teknik, biologi, fysik/kemi, geografi Mvu pædagog naturfag Mvu sygeplejerske biokemi, anatomi/fysiologi, mikrobiologi/genetik Lvu farmaceut biokemi, farmakologi, mikrobiologi, almen og uorganisk kemi, analytisk kemi, fysik, fysisk kemi, organisk kemi, farmakognosi, bioorganisk kemi, spektroskopi og statistik, lægemiddelformulering, lægemiddelfremstilling, faglig formidling og metode, samfundsfarmaci, videnskabsteori Lvu civilingeniør* almen kemi; bioteknologi og biovidenskab; eksperimentel kemi; elektromagnetisme; elektronik; energi; fysisk modellering; hydrologi, hydraulik og miljøteknologi; fysisk kemi; kemi, termodynamik og materialer; kemisk reaktionslære; klassisk elektromagnetisme; matematisk analyse og modeller for kemiske systemer; mekanik; miljøteknik og miljøkemi; moderne fysik og atomfysik; sedimentgeologi og Danmarks geologi; termodynamik Lvu naturvidenskabelig kandidatuddannelse** biologi, datalogi, fysik, geologi, idræt, kemi, matematik, matematikøkonomi, medicinalkemi, molekylærbiologi, nanoteknologi

*	Her er nævnt udvalgte kurser på civilingeniørstudiets første to år på DTU.
**	Som eksempel på det brede spektrum af fag er taget de 11 fagindgange på bachelorgraden under den nye studiestruktur ved Aarhus Universitet. På de specifikke fagindgange bliver mangfoldigheden større, fx indgår på medicinalkemi: Molekylærbiologi, almen kemi, uorganisk kemi, biokemi, moderne fysik, anatomi, molecular modelling, …

Hvad er begrundelserne for naturfaglig undervisning?

Som en følge af de tidligere nævnte tre hovedudfordringer fremhæver arbejdsgruppen fire overordnede begrundelser for naturfaglig undervisning.

Natur- og omverdensforståelse

Naturfagsundervisningen har den meget vigtige funktion at bidrage til at elever og studerende kan opleve at være en del af naturen og erkende nye måder at arbejde med naturen. Undervisningen kan motivere til at fastholde følelsen af glæde ved at befinde sig i og opleve natur, vække forundring, nysgerrighed og refleksion over naturfænomener og bidrage til udvikling af ansvarlighed over for naturen. Det må ydermere være naturfagenes opgave at viderebringe erkendelsen af og respekten for at naturvidenskab og teknologi er en central del af den nutidige, vestlige kultur og dennes historiske forankring. Endelig bør naturfagsområdet bidrage til at udvikle kompetence til at vurdere risici og handle i forbindelse med personlige valg der involverer teknologi, sundhed, miljø mv.

Medborgerskab i et demokratisk samfund

Alle borgere bør som led i en almen dannelse have et grundlæggende kendskab til naturvidenskaberne og deres rolle som samfundsaktører. Hovedargumentet skal findes i den gennemgribende, uundværlige og til tider problematiske rolle som naturvidenskab og teknologi i dag spiller i vores samfunds udvikling og i de demokratiske beslutningsprocesser. Et uddannelsessystem der ikke kan løfte opgaven at uddanne til medborgerskab, vil bidrage til en samfundsudvikling præget af politiske hovsabeslutninger, en siksakkurs med hensyn til offentlig regulering af teknologi og produktion og et deraf følgende negativt udviklings- og erhvervsklima. På et mere grundlæggende niveau handler dette perspektiv endvidere om at sikre imod demokratisk marginalisering af borgere på grund af manglende naturfaglige kompetencer.

Studieforberedelse og forandringsparathed

Naturfagsundervisning på primært og sekundært niveau harsom en uomgængelig begrundelse at sikre forberedelse til deltagelse i videre studier på henholdsvis sekundært og tertiært niveau. Dette gælder også i de eksisterende naturfaglige uddannelser, men forskellige uddannelseskulturer, dårlig koordination og kommunikation uddannelserne imellem skaber unødige barrierer for de studerende ved overgangene mellem forskellige uddannelsesniveauer. Fremtidens naturfaglige uddannelser må forholde sig til dette problem, som forringer studieforberedelsesgrundlaget for mange unge. Naturfaglige uddannelser på sekundært og tertiært niveau bør endvidere indrettes så de forbereder til livslang læring uden for uddannelsessystemet og til samfundsliv præget af et stadigt voksende behov for forandringsparathed.

Arbejdsmarkedsforberedelse

Der er behov for naturfaglige uddannelser som fungerer som forberedende til arbejdsmarkedet. Meget tyder på at en til stadighed større del af arbejdsmarkedet er afhængig af naturvidenskab og teknologi i en eller anden form, og at samfundet følgelig vil opleve et stadig større behov for højtuddannet arbejdskraft inden for disse felter.

Blandt politikere og uddannelsesaktører er begrebet faglighed i disse år meget anvendt, men ofte uden ledsagelse af en nærmere definition. I det følgende skitseres hvordan arbejdsgruppen anbefaler at benytte begrebet naturfaglighed.

Det er en ikke sjældent forekommende forståelse implicit at sætte faglighed i modsætningsforhold til pædagogik. En sådan forståelse er skadelig for arbejdet med at udvikle uddannelse og undervisning. I uddannelse bør pædagogiske og didaktiske overvejelser ses som nødvendige midler til at opnå et fagligt mål.

I den naturfaglighed der er hovedsigtet med undervisning i naturfagene i den almene del af uddannelsessystemet, bør som minimum indgå følgende områder:

• At kunne glædes ved, respektere og udvise ansvar over for naturen.
• At kende bærende ideer i dagens naturvidenskabelige verdensbillede - og nogle træk i dets historiske udvikling.
• At besidde og kunne trække på et vist niveau af almen, naturvidenskabeligt frembragt viden i relevante situationer.
• At forstå de metoder hvormed naturvidenskaber opnår viden og erkendelse, særligt betydningen af iagttagelse, eksperiment, model og den kvantitative tilgang.
• At forstå, respektere og værdsætte styrker og begrænsninger i naturvidenskabelige metoder, værdier, beviser og kendsgerninger.
• At kunne vurdere og bidrage til debatter om risici og erkende etiske, moralske og politiske spørgsmål i forbindelse med de handlemuligheder naturvidenskab og teknologi tilbyder, herunder at kunne skelne mellem videnskabelig argumentation og værdimæssige vurderinger i dagsaktuelle sociovidenskabelige problemstillinger.
• At forstå den rolle naturvidenskab og teknologi spiller som elementer i udviklingen af vores kultur og velfærdssamfund, at kunne forholde og formulere sig kritisk til den samt at forstå og imødegå andres kritik af naturvidenskaberne.
• At kende til naturvidenskabernes plads i vor kulturarv, fx i en idéhistorisk og filosofisk sammenhæng.
  

Som antydet skal naturvidenskab her forstås i flere sammenhænge: som en aktør i samfundsudviklingen, som et spektrum af kollektivt organiserede erkendelsesprocesser, som det erkendelsesmæssige grundlag for de nutidige, vestlige kulturer samt som en imponerende mængde veletableret viden. Det er arbejdsgruppens opfattelse at en sådan forståelse langt fra er tilstrækkelig udbredt blandt aktører i uddannelsessystemet. Det vil således være en ambitiøs men helt nødvendig opgave at ændre dette.

Teknologi indgår i listen ovenfor fordi den eksisterer i kraft af og i samspil med både natur og naturvidenskab. Naturfagene har gode muligheder for at behandle teknologiproblematikker og emner i undervisningen. Hvad angår en række aspekter, er naturfagene formentlig bedre rustet til dette end andre undervisningsfag, mens andre aspekter oplagt bør optræde i en tværfaglig sammenhæng. Desuden er samspillet mellem naturvidenskabelig forskning og teknologi så essentielt at det vil være et forfejlet billede at give af nutidens naturvidenskab hvis ikke der heri indgår teknologiaspekter.

Naturfaglighed omfatter også et fagligt udsyn, det vil sige et blik for hvordan de enkelte naturfaglige områder og naturvidenskabelige discipliner er indbyrdes relaterede og kan befrugte hinanden, men også blik for mulighederne for samspil mellem naturfag og andre fagområder.

Naturfaglighed som den ovenfor skitserede bør være en betydelig del af den almendannelse som flere uddannelser sigter på, men den bør også indgå i professionsuddannelser og andre videregående naturfaglige uddannelser. I vore dages videnssamfund - og hvad der måtte følge herefter kan man ikke forstå kultur og samfund hvis ikke man ved hvad naturvidenskabeligt produceret viden er, hvordan vidensproduktionen foregår, og hvordan naturvidenskabelig viden kan bruges og misbruges.

Det må være ambitionen for naturfagene i Danmark at de både tilbydes til alle, og at de har noget at tilbyde alle. Det almendannende naturfaglige element må således leve op til to forventninger: at indholdet kan argumenteres at være væsentligt for alle, og at indholdet også opleves som vedkommende af i hvert fald et stort flertal.

Den markante kønsforskel mellem danske elevers interesser og præstationer som blev påpeget i kapitel 3, tyder på at det sidste ikke kan siges at være tilfældet i Danmark. Der bør derfor især arbejdes aktivt på at udvikle en undervisningspraksis som understøtter pigers og kvinders interesse for og muligheder for deltagelse i alle dele af naturfagsundervisningen.

Visionen om at naturfag skal tilbydes alle, kan forsynes med tilføjelsen så tidligt som muligt. Arbejdsgruppen bifalder således indførelsen af et naturfag for de mindste klasser i grundskolen (natur/teknik) med folkeskoleloven fra 1993. I samme ånd understreges også vigtigheden af at naturfag optræder på pædagoguddannelsen med henblik på at skabe de bedste rammer for førskolebørns naturoplevelser i børneinstitutioner.

Naturfag for alle indebærer også at målgruppen er alle befolkningsgrupper. Visse videregående tekniske, naturfaglige og sundhedsfaglige uddannelser vælges i højere grad af indvandrere og deres efterkommere end andre uddannelser og kan på denne måde være med til at udligne forskelle i uddannelsesniveau mellem befolkningsgrupperne. Naturfagene bør være opmærksomme på deres muligheder i denne sammenhæng og således tilrettelægge en undervisning der appellerer til alle uanset etnisk oprindelse.

Arbejdsgruppens vision indebærer også at naturvidenskab, som er et grundlæggende udgangspunkt for al naturfaglig undervisning, må indgå i undervisningen som mere end blot leverandør af en afklaret sum af viden. I undervisningen bør man tilstræbe at give et mere nuanceret billede af samspillet mellem teori og empiri samt perspektivere naturvidenskaben i forhold til samfundet. I nogle lærebøger fremstilles videnskab imidlertid ofte som om resultater og teorier med tvingende logik følger som konsekvenser af eksperimenter, der mere eller mindre falder ned fra himlen. Det giver meget lidt plads til debat i klassen, men kigger man på historien, kan man se at det netop er uenigheden og debatten der er motor for udvikling inden for naturvidenskaberne. Der er således en alvorlig diskrepans mellem den videnskabelige virkelighed hvor diskussionen i det videnskabelige samfund er forskerens vigtigste redskab, og megen naturfaglig undervisning hvor eleverne oplever at der ikke er noget at diskutere.

De følgende tre overordnede anbefalinger udspringer af visionen for den naturfaglige del af uddannelsessystemet. Anbefalingerne formulerer hvilke grundsynspunkter der bør være udgangspunkt for udviklingen af fremtidens naturfaglige uddannelser.

Naturfag for alle Alle aktører i uddannelsessystemet skal arbejde ud fra følgende grundsynspunkt: Naturfagene er for alle og bør indgå på lige vilkår med andre fagligheder i den almene dannelse.

Elevinteresse som succeskriterium Undervisere og ledelse skal se det som et succeskriterium at fastholde og øge elevers og studerendes interesse for naturfagene. Der skal være særlig opmærksomhed på at understøtte pigers og kvinders interesse og deltagelse i alle dele af naturfagsundervisningen.

En moderne forståelse af naturfaglighed og almendannelse Indholdet i naturfaglig undervisning bør vælges ud fra en moderne, bred forståelse af naturfaglighed. Genstanden for naturfagsundervisning er således naturvidenskab forstået som en aktør i samfundsudviklingen, som et spektrum af kollektivt organiserede erkendelsesprocesser, som det erkendelsesmæssige grundlag for de nutidige, vestlige kulturer samt som en imponerende mængde veletableret viden.