8 Tre strategiske indsatsområder

I det seneste årti har der i Danmark været mange mindre tiltag for at fremme interesse og uddannelse inden for teknik og naturvidenskab.²² Generelt er der blandt politikere, erhvervsfolk og andre et ønske om at styrke naturvidenskab i uddannelsessystemerne. Lokalt gør mange lærere en forbilledlig indsats for at udvikle undervisning og skabe bedre muligheder for læring i naturfagene.

Men udfordringerne er af en sådan størrelse at staten må yde en ambitiøs og målrettet indsats som styrker og koordinerer initiativerne nationalt. I dette kapitel argumenteres for tre overordnede, strategiske tiltag som skal sikre at Danmark kan løfte udfordringerne: etablering af nationale ressourcecentre i naturfagene, Naturfagenes Udviklingsfond samt udpegning af fagdidaktik som strategisk forskningsområde.

Overlades opgaverne til enkeltstående, decentrale initiativer, vil de gode kræfter der lægges i projekterne, aldrig blive udbredt til større dele af uddannelsessystemet grundet manglende erfaringsopsamling og formidling af resultaterne. Samtidig vil væsentlige udfordringer slet ikke tages op fordi de kræver en central samtænkning og koordination. Det karakteriserer udfordringerne inden for det naturfaglige uddannelsesområde at de netop ikke synes presserende ja måske slet ikke er synlige på lokalt niveau og først bliver det når de anskues i en national målestok.

Anbefalingerne i nærværende strategiplan bidrager til operationalisering af de reformer i uddannelsessystemet som for øjeblikket udarbejdes, nemlig folkeskoleforliget fra 2002, den kommende reform af de gymnasiale uddannelser samt den kommende universitetslov. Den største udfordring ved at gøre intentionerne til virkelighed vil være omlægningen i arbejdsform fra enkeltlærerbaserede til fagteambaserede uddannelser. De enkelte lærerteam får i denne forbindelse en række påtrængende ressourcebehov af forskellig art som ikke kan tilgodeses i nødvendigt omfang i dagens system. Efter arbejdsgruppens analyser bliver der behov for et spektrum af støttende aktiviteter, nedenfor samlet under tre overskrifter, som er inspireret af de internationale og især nordiske initiativer der har vist størst gennemslagskraft. Forslagene skal sikre Danmark mulighed for at opsamle og nyttiggøre disse internationale erfaringer.

²²⁾ En kortlægning af disse initiativer findes i (Danmarks Evalueringsinstitut, 2001b). Information om hvert af de heri beskrevne initiativer kan findes på www.natfag.dk.

Uddannelsesinstitutionernes faglige lærerteam får stort behov for støtte fra faglige ressourcecentre med henblik på ideer, materialer og erfaringer til udvikling af kompetencebaseret, tvær- og flerfagligt samarbejde, herunder med fag uden for naturfagene. Trods tilstedeværelsen af en række forskellige miljøer som på den ene eller anden måde besidder fagdidaktiske kompetencer og viden om skoleudvikling, eksisterer der i Danmark i dag ikke sådanne centre der ud fra en national koordination er i stand til at give det nødvendige samlede løft til lærerne inden for det naturfaglige område. De bør derfor oprettes, men naturligvis med udgangspunkt i at bygge videre på eksisterende kompetencer inden for miljøerne.

Centrenes aktiviteter, der skal koordineres centrene imellem, skal primært rette sig mod lærere, bl.a. ved teambaserede efteruddannelseskurser (herunder itstøttede fjernundervisningskurser), fagdidaktisk udveksling og netværksdannelse såvel mellem skolerne indbyrdes som i brobygningsprojekter mellem forskellige uddannelsestrin (vertikal sammenhæng). Systematisk erfaringsopsamling og vidensdeling bliver en vigtig opgave. Særligt skal der arbejdes med udvikling af undervisningsformer der

• er rettet mod projektorienteret eller temaorienteret tværfagligt arbejde, gerne undervisningsformer der lægger vægt på elevernes egen formidling af stoffet.
• arbejder med at inddrage eleverne i problemafgrænsning og problemformulering i relation til valg af undervisningsemner (“fra ide til undervisning”).
• arbejder med “undervisning uden lærebogssystem”.
• lægger op til dannelse af varige læringsmiljøer gennem samarbejde mellem skoler og eksterne aktører som erhvervsvirksomheder, offentlige virksomheder, forskningscentre, museer, teknik- og naturvidenskabscentre, naturskoler, naturvejlederordninger, etc.

I Sverige og Norge har man taget konsekvensen af behovet for løsning af disse opgaver via oprettelse af nationale ressource-

centre for lærerne i naturfagene. I Sverige er sådanne centre for de enkelte fag udliciteret til en række universiteter, mens Norge opbygger et samlet nationalt center i Oslo, “Naturfagsenteret”.²³ Det vurderes for Danmarks vedkommende at en central ledelsesfunktion kombineret med en decentral lokalisering giver den bedste mulighed for synergi og vekselvirkning med de relevante kommunale og amtslige aktiviteter der foregår på amtscentre for undervisningsmidler, kommunale pædagogiske centre, CVU’er mv. samt det regionale erhvervsliv. En vigtig forpligtelse for centrene bliver således at være bindeled mellem de internationale miljøer og de regionale danske miljøer, især ved integreret netværkssamarbejde med de tilsvarende nordiske centre.

Det er afgørende at det enkelte center understøtter og kvalificerer brobygningsaktiviteter mellem de forskellige trin i

Det norske ”Naturfagsenteret” Centret skal være et nationalt ressourcecenter for naturfagene i uddannelsessystemet (børnehave, grundskole, videregående skole, voksenuddannelse og læreruddannelse). Hovedopgaven er at styrke kompetencen i og motivation for naturfag hos elever og lærere. Det skal gøres ved at udvikle og forbedre indhold og metode gennem forsknings, forsøgs, og udviklingsprojekter. Videre skal centret bidrage til tiltag for at øge rekrutteringen til naturfagene. Centret skal i sit arbejde søge kontakt med naturfagdidaktiske miljøer på det nationale, nordiske og internationale plan. Naturfagscentrets målgrupper er lærere som underviser i naturfagene i grunduddannelserne og i læreruddannelse, studenter, forskere og læremiddeludviklere. Ministeren skal godkende årsplaner, budget og økonomi samt følge op på centrets virksomhed. (Fra centrets mandat, februar 2003)

²³⁾ Beskrevet i den norske handlingsplan (Utdannings- og Forskningsdepartementet, 2002), s. 31.

uddannelsessystemet. Et centers medarbejderstab skal derfor repræsentere undervisningskompetencer og erfaringer fra hele det vertikale spektrum i uddannelsessystemet. Ressourcecentrene skal i deres arbejde bidrage til at afhjælpe den grøftegravning mellem naturfagene som synes at være en dansk specialitet, ligesom de skal understøtte samarbejde mellem naturfagene og uddannelsernes øvrige fagspektrum. “Bioteknologi og etik”, “Praktisk arbejde og modellering” og “Teknologi, naturvidenskab, historie og samfund” er mulige flerfaglige temaer som det enkelte center kunne have som fokus. Et sådant fokus skal over tid udvikle sig dynamisk i takt med de skiftende behov i uddannelsessystemet.

Kravet om at hele det naturfaglige områdes spændvidde skal repræsenteres af ressourcecentrene, kombineret med kravet om en høj faglig kompetence og et heraf følgende afgrænset fagligt fokus på det enkelte center, nødvendiggør etablering af fem centre. De svenske erfaringer viser at en betryggende vertikal dækning kan sikres af to personer med henholdsvis grundskoleog gymnasiebaggrund, suppleret med yderligere to årsværk til deltids frikøb af andre medarbejdere. Når hertil lægges en sekretær, giver det en årlig lønudgift på ca. 2,3 mio. kr. Alle tilknyttede er frikøbt fra deres hjeminstitution for typisk en treårs periode. Med årlige infrastrukturudgifter på 500.000 kr. og et aktivitetsbudget på 900.000 kr. fås et udgiftsniveau på 3,7 mio. kr. pr. center. Skal der således oprettes fem centre med udgangspunkt i hhv. astronomi/fysik, kemi, biologi, geofagene og teknik/teknologi fås en samlet årlig udgift på 18,5 mio. kr. til ressourcecentrene.

Det er afgørende at der fra centralt hold stilles midler til rådighed for lokalt udviklingsarbejde inden for det naturfaglige område for at signalere vigtigheden af arbejdet og for at motivere lokale beslutningstagere, uddannelsesinstitutioner, lærere, elever og forældre.²⁴ Derfor foreslås det at der oprettes en Naturfagenes Udviklingsfond (NUF) der skal udvikle naturfagsundervisning og fremme interessen for uddannelse inden for naturvidenskab og teknologi.

Fonden skal sikre nationalt overblik og koordination, et ansvar som på operationelt plan i dag ikke er placeret i det danske decentrale system. Fonden tænkes etableret med et femårigt sigte og med en evaluering af aktiviteterne efter fire år. Fonden bør ledes af et udvalg med naturfagdidaktisk indsigt udpeget af Undervisningsministeriet og andre relevante aktører. Udvalget skal foruden at forestå behandling af de konkrete ansøgninger til Fonden sikre sammenhæng, relevans og formidling af de igangsatte initiativer. Under udvalget etableres et sekretariat der skal administrere Fonden, og Undervisningsministeriet opstiller retningslinjer for Fondens arbejde.

²⁴⁾ I (Arbejdsgruppen for fysik og kemi, 2002), (Danmarks Evalueringsinstitut, 2001a) og (Mandag Morgen Strategisk Forum, 1998) argumenteres tilsvarende for det store behov for en sådan sammenhængende indsats. 

Fondens arbejde skal rettes mod få overordnede indsatsområder. Fonden skal danne ramme for såvel bottomup som topdown initiativer, og den forventes selv at tage initiativer hvor det skønnes nødvendigt. Det lokale engagement og ejerskab styrkes gennem et krav om lokal medfinansiering. Skoler, CVU’er, universiteter samt de uformelle læringsmiljøer²⁵ er fondens vigtigste medspillere. Alle aktiviteter skal give markant afsmitning lokalt på de enkelte skoler, dels ved at et væsentligt antal faglærerteam direkte inddrages i selve udviklingsarbejdet, dels ved sikring af systematisk erfaringsopsamling og efterfølgende vidensdeling. Forskningstilknytning skal sikre en fortløbende kvalitetsudvikling i aktiviteterne. Nedenfor gives bud på aktiviteter samt et skøn for de tilhørende årlige udgifter.

Efter- og videreuddannelsesstipendier i teknik- og naturfagene til grundskole- og gymnasielærere mv.

Danmark har i dag et utilstrækkeligt antal personer med en uddannelse i fagdidaktik. Uddannelsesinstitutionerne råder ikke over de nødvendige ressourcer til at finansiere efteruddannelse på området i ønskeligt omfang, og det kan heller ikke forventes at motivationen til denne uddannelse er stærk nok til at interesserede lærere vil finansiere uddannelsen af egne lommer. Eksempelvis koster den planlagte masteruddannelse i naturfagsdidaktik og formidling ved Danmarks Pædagogiske Universitet ca. 50.000 kr. i gebyr pr. studerende, og uddannelsen oprettes kun hvis der er minimum 20 studerende.

I Sverige gennemføres for tiden en vellykket indsats for efterog videreuddannelse i teknik- og naturfag af 4.000 grundskolelærere pr. år inden for et budget på 20 mio. kr./år. Norge er langt fremme med et tilsvarende initiativ. I dansk sammenhæng vil en naturlig målsætning være at sikre at alle skoler på sigt har mindst én naturfagslærer med diplom (folkeskolen) eller masteruddannelse (gymnasiet) i naturfagsdidaktik. Dette vil kræve, at ca. 2.200 personer skal gennemføre et års uddan

²⁵⁾ Blandt uformelle naturfaglige læringsmiljøer kan nævnes museer, teknik- og naturvidenskabscentre, naturskoler, virksomheder, græsrodsorganisationer mv.

NUF uddeler efter- og videreuddannelsesstipendier for 25,0 mio. kr. pr. år.

Støtte til udviklingsprojekter ved lokale faglærerteam

Støtten kanaliserer udviklingsmidler selektivt til de mest visionære projekter og faglærergrupper. Det er en forudsætning at projekterne udvikler en sammenhæng i skolesystemet, enten tværfagligt eller regionalt eller vertikalt mellem forskellige uddannelsestrin. Projektgrupperne samles årligt til et todages “forum”-arrangement hvor projekterne præsenteres for de øvrige deltagere. Dette giver endvidere stor synlighed i medierne.

Forslaget er inspireret af det succesrige portugisiske projekt, Ciência Viva, modificeret til danske forhold. Erfaringerne her-fra viser bl.a. at en rimelig succesrate for ansøgninger (30-50%) er nødvendig for at skabe tilstrækkeligt engagement. Det forventes at der årligt kan iværksættes ca. 300 projekter af typisk to års varighed. Udgiften sættes til 100.000 kr. pr. pro-jekt i middel, og højst 25% af beløbet må anvendes til frikøb. Hertil kommer en udgift på ca. 6,0 mio. kr. til det årlige forum arrangement.

NUF finansierer lokale udviklingsprojekter med 36,0 mio. kr. pr. år.

 Nye rollemodeller: Samarbejde mellem uddannelsessystem og erhvervsliv

Det er væsentligt at skolens elever bibringes et realistisk og mindre stereotypt billede af de personer som er beskæftigede i erhverv med væsentligt naturvidenskabeligt indhold. Der ind-høstes i Danmark for tiden erfaringer med projekter af sådan karakter (fx “Bioteknologi i gymnasiet”). På den baggrund vurderes at fire-fem sideløbende projekter, hvert med deltagelse af 20-30 lærere, kan gennemføres i hvert fag for en årlig udgift på to mio. kr. Dette bør ske parallelt på fem faglige områder.

NUF finansierer udvikling af ny undervisning og tilhørende læremidler med 10,0 mio. kr. pr. år.

Skolerettede aktiviteter ved teknik- og naturvidenskabscentrene

Teknik- og naturvidenskabscentrene i Danmark, som er en del af de såkaldte uformelle læringsmiljøer, er værdifulde lokale og nationale ressourcer for skolerne. Særligt gode aktiviteter primært rettet mod skoleklasser kan søge om tilskud til finan-siering. Modellen har været prøvet nogle år i Sverige med gode erfaringer.

NUF finansierer skolerettede aktiviteter ved teknik- og natur-videnskabscentrene med 8,0 mio. kr. pr. år.

Øvrig fondsfunktion

En række nødvendige initiativer falder ikke naturligt ind under overskrifterne ovenfor, såsom udvikling af tværfaglige eller nyskabende læremidler, efteruddannelse af efteruddannerne, læseplansudviklingsprojekter, stipendier til naturvidenskabs-formidling og videnskabsjournalistik, samt eventuelle top-down initiativer på centrale områder hvor græsrodsinitiativer ikke forekommer eller af fondsbestyrelsen vurderes som util-strækkelige.

Øvrige fondsfunktioner og -initiativer for 11,0 mio. kr.

Trods markante enkeltpersoners indsats må Danmark på det naturfagdidaktiske område nærmest betegnes som et uland sammenlignet med vore nabolande. Skal de løfterige perspek-tiver i den omlægning af uddannelserne der er skitseret i de foregående kapitler, indfries, kræves en langsigtet og målrettet indsats for at løfte det fagdidaktiske forskningsområde i omfang og kvalitet op på internationalt niveau. For eksempel medfører indførelse af kompetencebeskrivelser behov for udvikling af tilsvarende, hensigtsmæssige evalueringsformer.

En god begyndelse til styrkelse af den naturfagdidaktiske forskning i naturfagene er netop taget med etablering af en national forskerskole på området, men dette initiativ bør følges op med en langsigtet strategisk indsats gennem det kommende strategiske forskningsråd for nationalt at samordne og udvikle den ukoordinerede opbygning af mindre miljøer der er i gang på en række uddannelsesinstitutioner, fx inden for rammerne af et center uden mure.

Situationen for andre centrale fag i uddannelsessystemet er ikke dramatisk bedre, og indsatsen bør derfor gælde samlet for alle centrale fag i uddannelsessystemet.

Nationale ressourcecentre Undervisningsministeriet anbefales at oprette fem koordinerede naturfaglige ressourcecentre med et samlet årligt budget på 18,5 mio. kr.

Naturfagenes Udviklingsfond Folketinget anbefales at oprette Naturfagenes Udviklings-fond med et årligt budget på 90 mio. kr. til styrkelse og fornyelse af undervisning og uddannelse inden for natur-fagene på alle uddannelsesniveauer.

Fagdidaktik som strategisk forskningsområde Folketinget anbefales at udpege fagdidaktik som et indsatsområde i regi af det kommende strategiske forskningsråd.