Del I Fagligt indhold
3 Fra grundskole til gymnasium
4.2 Elevernes opfattelse af kernestoffet
Dette afsnit handler om hvordan eleverne opfatter kernestoffet. Dokumentationen til afsnittet består af selvevalueringsrapporterne og spørgeskemaundersøgelsen.
I spørgeskemaundersøgelserne er eleverne blevet spurgt om deres interesse for forskellige aspekter af fysikundervisningen. Ordet ”kernestof” er heller ikke brugt i spørgeskemaet da det ikke er sikkert at det ville give mening for eleverne. I stedet er der brugt en række formuleringer der ligger op ad bekendtgørelsens beskrivelse af kernestoffet.
Tabel 3.1 Interesse for forskellige aspekter af fysikundervisningen (Opdelt på køn og angivet i %)
Kilde: PLS-rapport
Godt og vel to tredjedele af eleverne kan lide at arbejde med beregning af de fysiske størrelser og med fysikkens ”grundlove”, mens det kun er ca. halvdelen der har stor eller en vis interesse for at lære at formulere fysiske problemstillinger. Det eneste sted hvor der er forskel på drenges og
Køn Stor
Beregning af fysiske størrelser ved hjælp af
formler og teorier Pige 16 51 27 6 0
Dreng 26 44 24 5 0
Fysikkens ”grundlove” og forklaringer af
fænomener Pige 16 43 34 6 1
Dreng 14 36 34 13 3
At lære at formulere fysiske problemstillinger
Pige 15 34 36 11 5
pigers interesser, er i forhold til beregning af de fysiske størrelser. Pigerne har en noget større interesse for denne del af faget end drengene.
Arbejdet med teori – ifølge selvevalueringsrapporterne
Eleverne bruger ikke i deres selvevalueringsrapporter ordet ”kernestof”, men de forholder sig til hvordan der arbejdes med det teoretiske stof som begreber, formler og modeller. Og de forholder sig også i høj grad til hvilke emner der indgår i undervisningen. En elevrapport har følgende positive holdning til arbejdet med teori: ”Teorien er en vigtig bestanddel af fysikken (…) Det er her man får indsigt i omverdenen, så man kan forstå og forklare fænomener, der forekommer i naturen”. Og i en anden selvevalueringsrapport:
”Det, der er så spændende ved faget er, at man næsten har en formel for alt i hele verden. Det er spændende at arbejde med matematiske udtryk for fysikken. Ofte kan man nemlig kun på den måde finde årsager til fysiske fænomener (…) Hvis man er selv er i stand til eller bliver hjulpet til at udlede formler, er det ofte en hurra-oplevelse, hvis det lykkes, da dette tit er den del af fysikken, som er mest abstrakt og dermed sværest at forestille sig”.
Imidlertid er det ofte også i forbindelse med arbejdet med begreber og formler at undervisningen får den hårdeste kritik i elevernes selvevalueringsrapporter: ”At der er mange fremmedord og formler/symboler i fysik, kan der naturligvis ikke laves om på, men læreren forklarer ikke formlerne tilstrækkeligt til, at alle kan forstå dem”. Og:
”Formidlingen af fysikbegreber er ofte mangelfuld. Det gør fysikken mere abstrakt, hvis man ikke er klar over hvad der er naturkonstanter, egenskaber ved et stof eller definitioner. Formler skal følges af en kvalitativ forklaring, da pædagogiske billeder kan være nemmere at forstå end en formel sort på hvidt”.
I selvevalueringsrapporterne bekræftes billedet fra spørgeskemaundersøgelsen - eleverne ser arbejdet med det teoretiske beskrivelsesapparat som en spændende og central del af
fysikundervisningen. Men de peger også på at det har en meget afgørende betydning hvordan dette formidles.
Formidling af teori – ifølge spørgeskemaundersøgelsen
Spørgsmålet om hvordan der konkret arbejdes med begreber og formler, er også blevet belyst i spørgeskemaundersøgelsen. Her er eleverne blevet spurgt om hvordan de oplever
fysikundervisningen. Ca. halvdelen af eleverne mener at der i for begrænset omfang er
diskussioner i klassen af vanskelige begreber og fysikproblemer, og godt to tredjedele mener at der i for begrænset omfang er gruppediskussioner af vanskelige begreber og fysikproblemer.
Emnekredsen
Emnekredsen i fysik er noget som eleverne generelt går meget op i. Først og fremmest har de mange forskellige meninger om hvad der er hhv. det mest spændende og det mest kedelige, men der er ikke nogen tvivl om at det emne der arbejdes med, har stor betydning. Det understreges i en elevrapport på denne måde: ”Interessen for fysik afhænger for os elever i høj grad af, hvilke emner vi behandler”. Som sagt er det svært at sige noget endeligt om hvilke emner der ligger højst på elevernes hitliste, men når man sammenfatter elevernes selvevalueringsrapporter, er der er en række klare parametre for hvad der gør et emne godt og interessant. Det har betydning for eleverne
• at de kender emnet fra grundskolen så det kan behandles dybere
• at de let kan se en sammenhæng mellem teori og praksis
• at de får forklaringer på fænomener de kender fra deres dagligdag
• at emnet er aktuelt og virker relevant
• at de kan anvende og afprøve deres matematiske viden
• at der er et erkendelsesteoretisk perspektiv indlagt
• at de kan opleve noget i relation til emnet og ikke bare læse om det
• at behandlingen af emnet kan tilpasses den enkelte elevs niveau
• at der er mulighed for tværfaglighed
• at læreren har engagement og formidlingsevner
• at de har indflydelse på valget af emner.
Skal man sammenfatte dette yderligere, er det tydeligt at eleverne lægger vægt på at der bygges videre på deres viden, at der arbejdes i dybden med emnerne, at emnerne får perspektiv, at der kan arbejdes på flere niveauer, og at de har indflydelse på emnevalget.
Aktuelle emner
I elevernes vurderinger af de emner der arbejdes med, spiller ønsket om flere aktuelle emner en stor rolle. Det udtrykkes både i selvevalueringsrapporterne, og det blev diskuteret i mange af samtalerne på skolebesøgene. Fx blev der på et besøg givet udtryk for at det ville være rart hvis man engang imellem kunne inddrage fysikemner uden formler. Og at det i den forbindelse
”kunne være interessant at høre noget mere om det her med at man kan stoppe lyset”. Elevernes ønske om større aktualitet, og dét at man godt kan arbejde med et emne på andre måder, følges ofte op af betragtninger over at det selvfølgelig ikke skal være sådan hele tiden.
4.3 Sammenfatning
Det er tydeligt at både lærere og elever ser det som en meget væsentlig del af faget at arbejde teoretisk med de kvantitative beskrivelses- og forklaringsmodeller. Men eleverne lægger meget vægt på at selve formidlingen af teori og begreber er væsentlig for både deres forståelse og deres interesse. Eleverne angiver også at det er vigtigt at de får anledning til at bruges deres almindelige dagligsprog når de arbejder teoretisk med fysikken. Fx ønsker de at der i højere grad er mulighed for at diskutere begreber og teorier i grupper. Lærerne har ikke i deres selvevalueringsrapporter forholdt sig til spørgsmålet om hvordan teorien bedst formidles til eleverne, men ud fra elevernes beskrivelse foregår undervisningen i teori primært i teoriens eget sprog.
Lærerne har ikke forholdt sig særlig meget til emnekredsen i faget, men for eleverne er det meget betydningsfuldt at de oplever at arbejde med nogle emner der interesserer dem. Eleverne er især optaget af mulighederne for at få mere aktuelle emner ind i undervisningen, og deres egen vurdering er at det burde kunne lade sig gøre.
4.4 Konklusion og anbefalinger
Det er evalueringsgruppen opfattelse at kernestoffet har en meget central placering i
undervisningen – hvad ordet kernestof også i sig selv angiver. Det er tydeligt at fysiklærernes ser kernestoffet som det område i faget hvor eleverne skal tilegne sig hele det faglige beskrivelses- og analyseapparat. Det er i forbindelse med kernestoffet at eleverne skal få en forståelse af fysikkens sprog. I forlængelse af dette er det tydeligt at fysiklærerne føler sig meget forpligtede på at give eleverne de bedst mulige kompetencer inden for kernestoffet.
Fysiklærernes forståelse af kernestoffet afspejler i høj grad bekendtgørelsens beskrivelse. Imidlertid ser det ud til at en del af fysiklærerne sætter lighedstegn mellem kernestoffet og et systematisk undervisningsprincip hvilket bekendtgørelsen ikke nødvendigvis lægger op til. Når man
sammenholder det med elevernes beskrivelse og vurdering af kernestoffet, så tyder det på at undervisning i kernestoffet ofte er en undervisning der i høj grad er koncentreret om fagets egen logik og måde at beskrive og forklare verden på. Eleverne har et dobbelt forhold til den logik og det begrebsapparat. På den ene side er det netop det der kan gøre faget så tungt, svært at forstå og svært at se relevansen af. På den anden side er en stor del af eleverne meget bevidste om at netop begrebsapparatet er indgangen til den forklaring af omverdenen/naturen som de også synes er det spændende ved faget. Og som de ofte finder det udfordrende at arbejde med. Det er evalueringsgruppens vurdering at undervisningen i højere grad bør tage hensyn til elevernes behov for også at kunne bruge deres dagligsprog i en fysikfaglig sammenhæng. Det bør ske både af hensyn til elevernes læring og af hensyn til elevernes oplevelse af at fysik er noget man også kan tale med andre om.
Evalueringsgruppen finder det uhensigtsmæssigt hvis emnerne behandles med lige stor vægt og med samme faglige tilgang. Det er ikke et krav i bekendtgørelsen, og det kan betyde at tiden bliver urimeligt presset. Mange elever oplever tydeligvis også at der er en stoftrængsel der gør det umuligt at inddrage fx mere aktuelle emner. Hvis man tager elevernes ønsker om fx fordybelse, aktualitet, indflydelse og differentiering, kan de sagtens tilgodeses inden for bekendtgørelsens rammer. Man kan have forskellige typer af faglige mål for forskellige emner. Fx emner hvis mål det er at komme langt ind i det matematiske beskrivelsesapparat, aktualitetsemner som ikke
behandles med samme matematiske dybde, men hvor målet er at give eleverne en forståelse af fysik her og nu, emner med mulighed for differentiering hvor eleverne selv kan vælge vinklen og sværhedsgraden.
Anbefalinger
Evalueringsgruppen anbefaler at fysiklærerne udvikler undervisningen i kernestoffet så den bliver mere varieret så eleverne får lejlighed til i højere grad at bruge dagligsproget parallelt med fagsproget. Det sker ud fra en betragtning om hvad den sproglige udfoldelse generelt betyder for begrebsdannelsen og følelsen af fortrolighed med stoffet. Som en vigtig del af dette kan
introduktion af nye begreber ofte gøres kvalitativt.
Evalueringsgruppen anbefaler at fysiklærerne i højere grad definerer og arbejder dels med emner der behandles i bredden, og dels med emner der behandles i dybden. Det vil sige at der i højere grad end det nu er tilfældet, skal arbejdes med forskellige typer af faglige mål.
Som støtte til ovenstående ser evalueringsgruppen positivt på de initiativer ministeriet har iværksat med henblik på at initiere og støtte udviklingsarbejder i fysik. Der er stort behov for
udviklingsarbejder der beskriver hvordan emner kan behandles forskelligt ud fra forskellige sæt af faglige mål og i forhold til bredde og dybde.
5 Perspektiver
Dette kapitel handler om læreres og elevers beskrivelse af perspektiverne i undervisningen og om lærernes vurdering af perspektivernes betydning for elvernes fysikforståelse. Dokumentationen består af læreres og elevers selvevalueringsrapporter og af besøgssamtalerne.
Perspektiverne ifølge bekendtgørelsen
Perspektiverne i fysikfaget beskrives i fagbilaget på følgende måde:
• anvendelse af fysikkens resultater og metoder inden for teknik.
• anvendelse af fysik inden for mindst ét af områderne astrofysik, biofysik eller geofysik.
• elementer af fysikkens verdensbillede og indsigt i hvordan fysikkens beskrivelse af fænomener i naturen bidrager til en dybere forståelse af omverdenen.
• elementer af fysikkens historie og indblik i hvordan fremskridt inden for fysikken ofte er nært forbundet med den erkendelsesmæssige, samfundsmæssige og tekniske udvikling.
Eksamenskravene i forbindelse med perspektiverne er at ”mindst to af de opgivne emner skal indeholde væsentlige elementer fra undervisningsforløb, hvor det har været et hovedsigte at tilgodese de perspektiverende mål”.