6 Undervisningspraksis i de naturvidenskabelige fag i ungdomsuddannelserne

Af Jens Dolin

Enhver lærer tilrettelægger sin undervisning efter de ideer vedkommende bærer med sig om undervisning, ud fra de muligheder omgivelserne giver og for at opfylde nogle af andre stillede krav. Der er således ganske mange faktorer som påvirker undervisningsrummet - og som indgår i et kompliceret samspil. Følgende figur viser de væsentligste kategorier:

Figur 1. Kategorier som påvirker undervisningspraksis.

Jeg vil først omtale hvilke fagsyn og undervisningssyn der råder blandt lærerne i de naturvidenskabelige fag, og hvilke faglige og pædagogiske kompetencer lærerne har. Dette felt vil jeg udfolde mest fordi det giver baggrund for at forstå hvorfor praksis er som den er, når jeg gennemgår hvilke konkrete undervisningsformer (herunder evalueringsformer) der er dominerende, og hvilket undervisningsmateriale der anvendes.

Herefter vil jeg se på elevholdninger og forudsætninger og til sidst en række forhold vedrørende curriculumkravenes betydning og de institutionelle rammers muligheder og begrænsninger.

Fremstillingen er baseret på eget kendskab til feltet gennem forskning og samtaler med lærere, elever og en række for faget centrale personer (fagkonsulenter, formænd for faglige foreninger), tilgængelige danske undersøgelser²¹ samt udenlandsk forskning der kan kaste lys på danske forhold.

Det skal straks slås fast at det er en grov forenkling at omtale alle naturvidenskabelige fag under et. Der er inden for mange af de behandlede områder ganske store forskelle mellem fagene (fx mellem fysik og biologi) og også på de forskellige dele af de enkelte fag. De fleste eksempler stammer fra fysik (som er det mest dokumenterede fag), men de øvrige naturvidenskabelige fag er medtænkt. Artiklen er desuden centreret om det almene gymnasium med perspektiveringer til htx. Der er forsøgt anlagt en kritisk, men solidarisk vinkel over for fagene og deres udøvere.

1 Lærernes forestillinger og kompetencer

Læreren er den dominerende person i undervisningsrummet. Det er læreren som sætter den faglige scene, og lærerens forestillinger om læring, undervisning og fag vil præge alle de andre forhold og agenter i sit eget billede. Enhver grundlæggende ændring af undervisningen forudsætter at disse forestillinger ændres. Kendskab til, bevidsthed om og aktiv arbejde med opfattelser og holdninger er derfor afgørende nødvendigt for at ændre praksis.

1.1 Lærernes forestillinger om læring og undervisning

Lærere opbygger deres undervisningsmiljø i overensstemmelse med deres læringssyn som det er udviklet af de erfaringer med faget som de selv har haft indtil undervisningstidspunktet. Der er i det sidste årti foretaget en række undersøgelser inden for den såkaldte fænomenografiske forskningstradition af læreres opfattelser af god undervisning. (Kember, 1997) sammenfatter 13 forskellige studier af primært universitetslæreres opfattelser af undervisning. Han finder stor overensstemmelse mellem resultaterne som kan indplacere lærerne i to hovedkategorier og en sammenbindende kategori:

• Lærercentreret/indholdsorienteret
  Her fokuseres på kommunikationen om og af en veldefineret vidensmængde.
  
• Elevlærer samspil
  Dette er en sammenbindende kategori som betoner vigtigheden af et samspil mellem lærer og elev ofte i form af at eleven skal tilegne sig lærerens ekspertise gennem en læringsmæssig praksis.
  
• Elevcentreret/læringsorienteret
  Her fokuseres på elevens læring og begrebsdannelse gennem eget arbejde med stoffet.
  

De tre forskellige tilgange til undervisning kan indpasses i den didaktiske trekant som udgøres af læreren, eleven og faget (stoffet):

Figur 2. Den didaktiske trekant.

De tre forskellige holdninger til undervisning vil naturligvis give sig udslag i forskellige måder at tilrette den faglige praksis på.

Den lærercentrerede/indholdsorienterede position har lærerfagligheden i centrum. I sin rendyrkede form formidler læreren de fagligt kanoniserede sandheder som eleven så må forsøge at tilegne sig. Eleven er objekt for undervisningen, der kan spænde fra en relativt ubearbejdet videregivelse af lærerens viden til en didaktisk tilrettelagt undervisning i stoffet.

Den elevcentrerede/læringsorienterede position har elevfagligheden i centrum. Udgangspunktet er her elevens opfattelse af stoffet, og denne opfattelse må bringes i kontakt med den etablerede faglighed gennem de af læreren planlagte processer. Det er et typisk konstruktivistisk læringssyn.

Elevlærersamspils positionen kan siges at udgøre en almenpædagogisk tilgang til undervisning. Læreren indgår i et samarbejde med eleven, og elevens personlige udvikling kan sættes over det faglige indhold. Kategorien opfattes af Kember som en midlertidig opfattelse, hvor læreren fx gerne vil have eleven til selvstændigt at undersøge noget, men inden for det lærerde

De tre positioner kan siges at være baseret på hver sit læringsteoretiske grundlag. Meget skematisk udtrykt er lærerstof relationen udfoldet i praksislæringsteorier (hvor læreren som mesteren gennemgår teori og opgaveløsninger ved tavlen, og eleverne forsøger at eftergøre det, læring sker så ved learning by (efter!) doing), elevstof relationen central i konstruktivistiske læringsteorier (hvor læringen ligger i den personlige meningssættelse af stoffet) og elevlærer relationen forankret i psykodynamiske læringsteorier (hvor læringen bæres af elevernes ønske om at spejle sig i lærerens personlighed). Læring indebærer utvivlsomt et samspil af alle tre læringstilgange, og en undervisning som udelukkende trækker på den ene, vil have et ringe læringspotentiale for eleverne.

Det virker rimeligt at antage at en relativt større gruppe lærere i naturfagene end i andre fag vil kunne karakteriseres som transmitterende lærere der lægger vægten i undervisningen på overførsel af viden, dvs. underviser ud fra en lærercentreret/ indholdsorienteret position. Årsagen skal sikkert findes i fagopfattelsen det at fagene repræsenterer en række uomgængelige og faste sandheder som ikke kan gøres til genstand for tolkning. Dette skal ses i modsætning til den i andre fagområder mere udbredte tolkende lærerrolle der i højere grad forsøger at fremme elevernes egne refleksioner over de fænomener og problemer der skal bearbejdes, altså arbejder med en elevcentreret/læringsorienteret tilgang. GFII undersøgelsen viser således at 57% af de spurgte fysiklærere prioriterer et produktmål som “paratviden i form af begreber” (Krogh og Thomsen,2000, s. 37). Det skal straks understreges at diskussioner om hvorvidt lærere i naturvidenskabelige fag i højere grad end andre lærere kan siges at være transmitterende, er ret uinteressant. Det vigtige er at relativt mange er det (og det gælder helt sikkert også lærere i andre fagområder).

En undervisning med vægt på overførsel af en given, autoriseret og indiskutabel viden har imidlertid et lavt læringspotentiale. Elever vil i en sådan form for undervisning være mindre motiverede til at gå i dialog med stoffet. De bliver så at sige ikke inviteret med til en samtale om stoffet hvor der er plads til deres mening - og derfor vil mange ikke udvise det for læringen nødvendige engagement og sætten sig i spil i forhold til det der skal læres. Man går ikke i dialog med noget der ikke inviterer til det. Det er jo en af konstruktivismens grundlæggende teser at læring foregår i den proces hvor den lærende indgår i en tolkende og meningsmodificerende vekselvirkning med det der skal læres. Der skal bygges bro mellem elevens egne meninger og opfattelser og de i videnskabskredse accepterede sandheder.

1.2 Lærernes forestillinger om fag

Lærerne er de umiddelbare tolkere af læsepensum, og de vil hver især præsentere deres elever for et forskelligt pensum og give forskellige opfattelser af hvad der skal læres i faget. Katharine Patrick har i sin ph.d.afhandling (Patrick, 1998) foretaget en grundig undersøgelse af hvorledes australske historie- og fysiklærere i 12. klasse ser på undervisning i deres fag. Fysiklærerne faldt i tre grupper som meget skematisk og kortfattet kan karakteriseres ved at mene at:

• Fysik er et spørgsmål om at kunne manipulere ligninger. Eleverne skal kunne “bruge”, “gøre”, “udregne”, “finde”.
  
• Fysik er en samling teorier. Eleverne skal kunne “genkende”, “anvende”, “forsimple”.
  
• Fysik handler om at forstå vores omverden. Eleverne skal kunne “indse”, “tolke”, “mene”.

Lærere har naturligvis aspekter af alle tre opfattelser med i deres overvejelser over undervisning i faget. Men de to første er dominerende og lægger op til en opfattelse af faget som værende en vis fond af viden som eleverne skal tilegne sig. Dette er naturligvis en opfattelse der er farvet af lærernes egen gymnasietid, deres universitetsstudier og det skolesystem de virker i. Der er således en stor holdningsmæssig inerti i undervisningssystemet, og de dominerende fagopfattelser i naturvidenskaberne lægger stor vægt på de vidensformidlende og regnetekniske sider af faget (Donnelly, 1999) og stort set ikke på holdning og handling.

Dette forstærkes af at mange naturvidenskabslærere ikke skelner principielt mellem videnskabsfag og skolefag. Skolefaget ses som et neddroslet videnskabsfag med de samme ideale krav og samme formål, nemlig at lære faget for fagets egen skyld (frem for fx at opfylde nogle bredere dannelses eller demokratiseringsmål). Mange lærere ved htx kommer dog med professionsuddannelser som farmaceut, ingeniør, bromatolog o.l., og disse lærere vil nok mere kunne inddrage fagenes anvendelsessider i den praktiske hverdag.

Endelig er undervisningen i høj grad præget af lærernes epistemologiske grundsyn eller måske snarere manglende klargørelse for sig selv og eleverne om hvilken status de opfatter den naturvidenskabelige viden har, og hvorledes de mener naturvidenskabelig viden opstår. Dette kan give anledning til en undervisning som, ofte implicit, forfægter en ren empirisme eller ukritisk positivisme (Abell & Eichinger, 1998). En inddragelse af (simple) videnskabsteoretiske aspekter i undervisningen gennem spørgsmål som “hvad er en naturvidenskabelig forklaring?”, “hvornår er noget sandt i naturvidenskab?”, “hvad afgør hvad der forskes i i naturvidenskab” o.l. vil kunne bevidstgøre både lærere og elever og give plads til mere tolkende processer i de naturvidenskabelige fag (Matthews, 1998).

1.3 Lærernes faglige og pædagogiske kompetencer

Lærerne i de naturvidenskabelige fag er generelt fagligt stærke. De har en solid akademisk uddannelse som har udviklet såvel teoretiske som eksperimentelle kompetencer. Enkelte lærere som underviser i naturfag for sproglige i det almene gymnasium kan føle en vis faglig usikkerhed i det tredje fag som de har måttet tilegne sig efter kandidateksamen, specielt på det eksperimentelle område. Men generelt ses en faglig styrke kombineret med en stor interesse for og optagethed af faget. Derimod synes de pædagogiske og fagdidaktiske sider af undervisningen ikke på samme måde at have lærernes opmærksomhed (Evalueringsinstitut, 2001, s. 260). Lærerne (her i fysik) søger ikke pædagogiske/fagdidaktiske kurser i nær samme omfang som de rent faglige de pædagogiske kurser der udbydes, må endda ofte aflyses. Især lærere som opfatter sig som fagformidlere, vil ofte have svært ved at se nytten og relevansen af pædagogiske teorier og vil klart foretrække et fagligt kursus frem for et pædagogisk.

Om lærerne i de naturvidenskabelige fag deltager i mindre omfang i efteruddannelse end andre lærere er næppe muligt at opgøre, men fx har 40% af fysiklærerne ikke deltaget i et efteruddannelseskursus inden for de seneste år (Evalueringsinstitut, 2001, s. 249), og det må absolut set være for lidt! Billedet har dog mange nuancer, fx har der hvert år i ca. 20 år været afholdt et fagdidaktisk kursus i kemi (Hindsgavlkurset) med plads til ca. 50 kursusdeltagere. Det har hvert år været fuldt belagt og flere år overtegnet.

2 Undervisningsformer og undervisningsmateriale

De nævnte forestillinger om fag, læring og undervisning slår igennem i undervisningens gennemførelse. De arbejdsformer læreren foretrækker, undervisningsmaterialet, klassemiljøet, evalueringsformer osv. vil afspejle de grundlæggende forestillinger om hvad der er det centrale ved faget, og hvordan det læres.

2.1 Undervisningsformer

“Fysikundervisningen er karakteriseret ved et meget begrænset udbud af arbejdsformer og aktiviteter … Dagligdagen består i alt væsentligt af lærermonolog/lærerstyret samtale” konkluderer GFII rapporten (Krogh og Thomsen, 2000, s. 64). Dette er et meget kategorisk udsagn som nok vil støde mange lærere, men i hvert fald inden for de hårde naturvidenskaber er der i det almene gymnasium belæg for at sige at lærerstyret klasseundervisning dominerer (se fx Evalueringsinstitut, 2001, s. 141), oftest som traditionel tavlegennemgang der af lærerne opfattes som en hurtig og sikker metode til stofformidling. Mange elever er også glade for en solid lærergennemgang (de føler at de lærer noget), mens mange (gerne de samme!) føler at klasseundervisning fylder for meget og er kedelig.

Udgangspunktet for undervisningen er ofte systematisk (videnskabscentreret) frem for tematisk (problemorienteret). Lærernes faglighedsopfattelse byder dem at opbygge det fornødne faglige grundlag før eleverne slippes løs på et problem træningen kan ofte blive så omfattende at de slet ikke kommer i aktion, i hvert fald ikke før motivationen er dalet betydeligt.

Egentligt projektarbejde forekommer i det almene gymnasium i fysik på obligatorisk niveau primært i forbindelse med længerevarende eksperimentelle forløb, hvor der udvises stor kreativitet, og hvor den faglige spændvidde er meget stor. De bliver dog (i hvert fald i fysik) kun sjældent opgivet til eksamen og fremstår derfor som en oase løsrevet fra den traditionelle undervisning. Mange temaforløb i fagene kan naturligvis have projektkarakter, og det er i det hele taget et område hvor der høstes mange erfaringer.

Htx har i højere grad indbygget projektforløb som en integreret del af undervisningen. I fysik er det et krav at der arbejdes med et eller flere problemorienterede projekter, og i fagene teknik og teknologi (der fylder ca. 25% af den samlede undervisning) arbejder eleverne oftest med selvvalgte projekter. Disseprojekter virker motiverende på eleverne og opfattes som fagligt givende af såvel elever som lærere.

Det eksperimentelle arbejde er jo et af de naturvidenskabelige fags vigtigste særkende, og det tillægges meget stor betydning af lærerne. Det eksperimentelle arbejde domineres af de klassiske forsøg der ofte udføres som kogebogsforsøg, dvs. lukkede forsøg efter en detaljeret vejledning hvor der kun kan forventes ét udfald. Dette kan skyldes at mange lærere anvender eksperimenter som formidling af kernestof (og ikke som indøvning af en eksperimentel metode) og samtidig anser åbne eksperimenter som værende for tidskrævende og for svære for eleverne. Det må dog pointeres at det eksperimentelle område er et felt hvor der udvises megen kreativitet og udviklingslyst, og der er mange erfaringer som med fordel kunne udveksles mellem lærerne.

Selv om eleverne oplever øvelserne som en positiv afveksling, mistes utvivlsomt meget af det læringspotentiale som ligger i det eksperimentelle arbejde. Eleverne oplever øvelserne som praktiske oaser i modsætning til timernes teori hvilket kan medføre en tendens til “hands on mind off ”. Øvelserne kan i langt højere grad end nu integreres i den daglige undervisning ved at bruge mere tid på elevernes forberedelse og efterbearbejdning i timerne, undlade at udskille selvstændige øvelsestimer, anvende andre og åbne øvelsesformer (fx flere frihedsgrader, takehome labs, mikroskalaforsøg, virtuelle eksperimenter) osv.

Hovedparten af det skriftlige arbejde består af opgaveregning og rapportskrivning. Selv om der har været et stort udviklingsarbejde med andre genrer formidlingsopgaver, essayskrivning, selvformuleringsopgaver, begrebskort, logbøger, refleksionsopgaver osv. har det ikke slået voldsomt igennem i hverdagen. Rettepraksis og omlægning af det skriftlige arbejde varierer ganske givet meget fra skole til skole. Ofte rettes regnefejl og andre formelle fejl, og generelle problemer tages op i klassen, hvorimod proceskommentarer er sjældnere evalueringen afdet skriftlige arbejde er i højere grad summativ end formativ. De naturvidenskabelige fag i det almene gymnasium kunne utvivlsomt (ligesom andre fag) profitere af at indgå i det skriftlige basiskursus i 1.g.

2.2 Brug af IT

IT har altid indgået naturligt i de naturvidenskabelige fag. Ofte er det lærere fra denne faggruppe der er datavejledere, og lærerne har et afslappet forhold til maskiner og programmel. En række frontløbere har udviklet og arbejdet med datafangst, simulering, beregningsprogrammer osv., og erfaringerne har relativt hurtigt spredt sig. Der er dog stadig et stort uudnyttet potentiale i at integrere småprogrammer (physlets, eksempler fra Internettet osv.) og netbaseret dialog i den daglige undervisning.

2.3 Lærebøgernes dominans

Undervisningsmaterialet er domineret af de etablerede lærebøger. Ofte anvendes tekster fra flere lærebogssystemer, men temahæfter, tidsskriftsartikler o.l. fylder kun lidt, og det er i vid udstrækning de samme der inddrages. Fotokopier og elevfundet materiale er givetvis hyppigere i de valgfri emner og sikkert også hyppigere anvendt i fx biologi end i fysik. En grund til lærebøgernes dominans er uden tvivl skolernes trængte økonomi som betyder at indkøb af dyre grundbøger blokerer for anskaffelse af andre undervisningsmaterialer, og som samtidig forpligter lærerne til altovervejende at benytte bøgerne. Da bøgerne gennemgår alle emner grundigt, har det den uheldige konsekvens at lærerne er tilbøjelige til at alle emner gennemgås i klassen med den samme grundighed hvilket giver lærere og elever følelsen af at skulle dække et urimeligt stort pensum, med tidsnød og manglende fleksibilitet til følge.

3 Elevholdninger og forudsætninger

Eleverne kommer med både faglige, personlige og holdningsmæssige forudsætninger.

Der er mange myter om de unges (manglende) interesse for naturvidenskab. Men alle undersøgelser viser at de er interesserede og nysgerrige, også over for naturvidenskabelige emner og problemer. Denne holdning tages med fra folkeskolen over i gymnasiet. EVArapporten viser at 58% af eleverne i det almene gymnasium i høj grad og i nogen grad kan lide fysik i gymnasiet, 32% i begrænset grad og kun 10% slet ikke. Der gælder samme fordeling når man spørger om de oplever faget fysik i gymnasiet som spændende, hvilket er et fald på ca. en tredjedel i den højeste kategori i forhold til folkeskolen og tilsvarende stigning i kategorien “i begrænset grad”. Til gengæld finder en hel del faget sværere i gymnasiet end i folkeskolen heldigvis!

Eleverne kommer således med en positiv holdning og kan generelt set lide faget, men de kan ikke lide en dårlig undervisning i faget. GFIIundersøgelsen viste hvor påvirkede eleverne er af undervisningen (og selvfølgelig af en række andre faktorer), idet en lille tredjedel fik mere lyst til fysik i løbet af det første halve år med faget, mens lysten aftog for godt en tredjedels vedkommende. Denne udvikling var koblet med hvilken undervisning eleverne var udsat for. Elever oplevede undervisningen mere positivt hvis den fik tilført hvad GFIIundersøgelsen kalder “konstruktivistiske elementer”, dvs. undervisningen tog udgangspunkt i den tidligere omtalte elevcentrerede/læringsorienterede position. Men der er jo ikke nogen patentmetode at undervise efter, og måske opleves undervisningen som engagerende og udbytterig når læreren formår at finde den rette balance mellem de tre lærerpositioner.

Der er blandt lærere i de naturvidenskabelige fag en massiv udmelding om at elevernes faglige forudsætninger er for ringe. En række screeningsforsøg i fysik og kemi i slutningen af 1990’erne viste at en meget stor del af eleverne havde en svag almen faglig viden og havde svært ved matematisk manipulation, men at langt de fleste kunne gennemføre en eksperimentel måleserie. De manglende elementære færdigheder kan betyde at uforholdsmæssig megen tid går med at indøve matematisk kunnen, lære at skelne symboler og enheder osv., hvilket alt sammen tager tiden fra den egentlige fysik og kemi - og som virker demotiverende. Det er imidlertid nok spredningen og lærernes forkerte forventninger der er det største problem. Eleverne fra folkeskolen kommer med meget forskellige forudsætninger, bl.a. på grund af den store forskel på de enkelte folkeskoleklassers vægtning af kemi og fysik, men selvfølgelig også som en konsekvens af den øgede gymnasiefrekvens. Men mange elever kan meget som ikke inddrages i undervisningen. Der er dog ingen tvivl om at det ville være en stor lettelse for undervisningens gennemførelse hvis majoriteten af elever kom med nogle rimeligt veldefinerede kompetencer.

4 Styringen efter eksamen

Den afsluttende eksamen er vel nok det mest afgørende sigtemål for undervisningen. Og da eksamen i det almene gymnasium på obligatorisk niveau typisk består af en overhøring i kendt teoretisk stof samt gennemgang af en udført øvelse, betyder det at der lægges meget vægt på reproducerbare facts. Man arbejder med lukkede problemstillinger og regner mange standardopgaver. Lærerne er desuden i fysik bundet af at den skriftlige eksamen på højniveau omfatter stof fra obligatorisk niveau, så for at alle elever skal være kvalificerede til at kunne klare sig hvis de vælger højniveau, er der en række emner der skal gennemgås med en vis grundighed. I biologi og kemi højniveau omfatter skriftlig eksamen ikke obligatorisk niveau, men grundbegreberne og den for højniveaustoffet nødvendige baggrundsviden forudsættes bekendt.

De skriftlige studentereksamensopgaver er derfor i sidste ende ret normsættende for hvilke krav der skal stilles i undervisningen. Der er udviklet forskellige opgavetraditioner i de forskellige fag. I biologi arbejdes med ofte realistiske cases der også kræves perspektiveret. I kemi arbejdes med opgaver af mere essayistisk snit. I fysik testes tolkning af grafer og figurer, brug af grafisk lommeregner, forståelse af fysiske situationer m.m. Selv om der arbejdes bevidst med at udvikle opgavernes form og indhold er de alligevel ret traditionelle. De gange man fx i fysik har forsøgt sig med mere kvalitative betragtninger, har det vist sig at eleverne ikke har magtet opgaverne. Så selv om man ofte iklæder de faglige problemer en realistisk kontekst for at kræve at eleverne kan gennemskue forklædningen, så handler det i sidste ende ofte om at finde den rigtige formel eller det rigtige sted i lærebøgerne der er simpelthen stærke begrænsninger på hvad man kan teste i en skriftlig test.

Desuden er lærerne bundne af egne ambitioner og fagforestillinger. Når emnerne gennemgås er det ofte med en evt. eksamen for øje, så der kan ikke hoppes hurtigt over nogle dele, alt er vigtigt - og lige vigtigt. Pensumbeskrivelsen binder. Især hvad angår kernestoffet som fx i fysik gennemgås grundigt på bekostning af dimensionerne, som kun sjældent gøres til genstand for eksamination.

Htx skiller sig ud ved i højere grad at eksaminere i projektarbejdskompetencer og tværfaglig viden. Fx indførtes med htxbekendtgørelsen fra 1995 en eksamenskarakter i tværfaglighed for “elevernes evne til at kombinere viden fra forskellige fag” (§ 22, stk. 5), ligesom elevprojekter indgår i eksamen. I fysik i htx er det almindeligt at projekterne opgives til eksamen. I teknik og teknologi består eksamen i at gennemføre projektet(teknologi 45 timer fordelt på seks uger, teknik 100 timer fordelt på otte uger) og fremlægge/forsvare det ved en mundtlig prøve.

5 Naturfagene i skolens liv

Naturfagene indgår selvfølgelig i skolens liv, i blokdagene, i orienteringsaftener osv. Men de kan godt nogle steder opfattes som værende lidt isolerede fra resten af skolen. De foregår i særlige områder af skolen (“vådområderne”, “laboratoriegangen” osv.) hvor dets udøvere lukker sig lidt om sig selv i deres kontorer og forsøgsopstillinger. Denne relative afsondrethed kan betyde at naturvidenskabslærerne udvikler deres eget, måske lidt anderledes syn på faglig og pædagogisk udvikling. Faggruppemøderne har her en stor betydning for udviklingen af lærernes faglige identitet, men de varierer meget i hyppighed fra skole til skole.

En videnskabscentreret fagopfattelse (og trygheden i egen fagkundskab) kan hæmme lysten til at indgå i tværfaglige sammenhænge af frygt for at miste tid til kernestoffet. Det kunne være nyttigt for fagudviklingen og elevengagementet at øge tværfaglige samarbejdsrelationer, og det ville kunne påvirke den pædagogiske udvikling i de naturvidenskabelige fag. Der kan da også ses tegn på en sådan udvikling bl.a. som konsekvens af diverse årsnormsforsøg og bloktimeordninger som ofte er koblet med projektuger, lærerteam, temauger o.l.

Htx har som nævnt i højere grad indarbejdet tværfaglighed i fagene.

Den fysiske/arkitektoniske udformning af naturvidenskabsområderne har også stor betydning for fagenes udfoldelse og for hvorledes skolen opfatter fagene. Mange steder undervises stadig i teoritimer i auditorier som er indrettet til envejskommunikation, mens øvelsestimer foregår i laboratorier som skal bookes i forvejen. Fleksible klasselokaler og åbne, tilgængelige laboratoriefaciliteter (også åbne ud mod skolen og tilgængelige for elever uden for undervisningstiden) vil kunne give undervisningen et større eksperimentelt islæt og højere elevaktivitet.

5.1 Udviklingsarbejde

Der foregår et omfattende udviklingsarbejde i de naturvidenskabelige fag for at løse nogle af de problemer som er skitseret i det foregående. Der arbejdes med ændrede eksamensformer (typisk med forskellige varianter af projektevaluering og evaluering af eksperimentelt arbejde), ændret eksperimentelt arbejde (mere åbne og projektorganiserede forløb) og ændrede arbejdsformer generelt (typisk forskellige former for projektarbejde). Det er ofte faginterne forsøg det synes ikke som om de naturvidenskabelige fag står centralt i større strukturforsøg.

Specielt kan nævnes de forsøg der er gjort i det almene gymnasium for at styrke elevernes interesse for matematik, fysik og kemi og fremme de naturvidenskabelige kompetencer i uddannelsen. Forsøg med naturvidenskabelige klasser startede i 1996. Disse klasser skulle eleverne vælge før starten af gymnasiet, og de bandt sig så til at have matematik på Aniveau, fysik eller kemi på Aniveau og både fysik og kemi på Bniveau. Selv om 56 skoler søgte om at oprette sådanne klasser, var der kun søgning til 16 (når man skulle op på 28 elever pr. hold). Der blev i klasserne arbejdet projektorganiseret især i forbindelse med det indlagte samarbejde med virksomheder, hvilket var motiverende, ligesom der kunne spores en vis synergieffekt de tre fag imellem. Tre år med mulighed for en faglig progression og øget fordybelse var naturligvis en styrke, men de især i matematik, fysik og kemi fagligt svage elever var ringe stillet, og det gav øget polarisering mellem top og bund. Det tvungne valg før gymnasiestart og de deraf følgende manglende valgmuligheder undervejs passer ikke ind i det eksisterende valggymnasiums rammer. I stedet arbejdes mange steder med fagpakker, hvor eleverne (i løbet af 1.g) vælger matematikfysik eller matematikkemi som samlæses for at kunne udnytte synergieffekten mellem fagene.

5.2 Naturfagenes status

Alligevel eller måske på grund af? deres relative isolation har fagene en ret høj status, i hvert fald samfundsmæssigt set. Det er svære fag, apparaterne giver en aura af “rigtig” videnskab, noget ophøjet og eviggyldigt.

Jakob Lange, leder af studievejledningen ved Københavns Universitet, udtalte på rektormødet 2000 at de der har valgt fysik, kemi, matematik, græsk og latin på højniveau har den bedste studiekompetence. Det kan naturligvis skyldes at de svagere elever skræmmes bort fra fagene, og/eller at fagene giver nogle specielle kompetencer, men udtalelsen vidner om en vis respekt for fagene i samfundet. De har da også erhvervslivets bevågenhed

6 Referencer

Abell, S. K. & Eichinger, D. C. (1998). Examining the Epistemological and Ontological Underpinnings in Science Education. Journal of Research in Science Teaching, 35 (2), 107-109.

Andersen, H. M. & Nielsen, V. G. (2002). Kemi i gymnasiet og på htx elevernes oplevelser og holdninger til 1.g/1.htx. Aarhus: Center for Naturfagenes Didaktik, Det naturvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet.

Angell, C.; Bangsgaard, T.; Both, E.; von Essen, E.; Ingwersen, J.; Jakobsen, K. & Schou, H. (2002). Foreløbig rapport over forsøg med fysikundervisningen i skoleårene 2000/2001 og 2001/2002.

Donnelly, J. (1999). Interpreting differences: the educational aims of teachers of science and history, and their implications. J. Curriculum Studies, 31 (1), 17-41.

Evalueringsinstitut, D. (2001). Fysik i skolen skolen i fysik. Evaluering af fysik i det almene gymnasium (Evalueringsrapport). København: Danmarks Evalueringsinstitut.

Kember, D. (1997). A reconceptualisation of the research into university academics’ conceptions of teaching. Learning and Instruction, 7 (3), 255-275.

Krogh, L. B.; Arnborg, P. & Thomsen, P. V. (2001). GFIIIrapport, del A: Hvordan gik det så med fysikundervisningen og elevernes udbytte?

2.gopfølgning på GFIIundersøgelsen (CND’s skriftserie no 3). Aarhus: Center for Naturfagenes Didaktik, Aarhus Universitet.

Krogh, L. B. & Thomsen, P. V. (2000). GFIIrapport nr. 1: Undervisningsstil og læringsudbytte en undersøgelse af fysikundervisningen i 1.g (CNDs skriftserie no.1). Aarhus: Center for Naturfagenes Didaktik, Aarhus Universitet.

Marton, F. & Booth, S. (1997). Learning and awareness. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum.

Matthews, M. R. (1998). In Defense of Modest Goals When Teaching about the Nature of Science. Journal of Research in Science Teaching, 35 (2), 161-174.

Patrick, K. (1998). Teaching and Learning: the construction of an object of study. Unpublished Ph.d., The University of Melbourne, Melbourne.

21) Specielt GFII om undervisningsstil og læringsudbytte i fysik (Krogh & Thomsen, 2000), opfølgningen GFIII (Krogh, Arnborg & Thomsen, 2001), EVArapporten om fysik i skolen (Evalueringsinstitut, 2001), Foreløbig rapport over forsøg med fysikundervisningen i skoleårene 2000/2001 og 2001/2002 (Angell m.fl., 2002) og Kemi i gymnasiet og på htx elevernes oplevelser og holdninger til 1.g/1.htx (Andersen & Nielsen, 2002).