Forskerføtter og leserøtter – hvordan kommer forskningen klasserommet til gode?

Forskerføtter og leserøtter har fått støtte fra Norges Forskningsråd for å studere hva som skjer når en undervisningsmodell som kombinerer utforskende naturfagsaktiviteter med grunnleggende ferdigheter prøves ut i klasserommet på barnetrinnet. Sammen med erfarne lærere som har gått på videreutdanningskurs i Forskerføtter og leserøtter har vi reflektert over hvordan undervisningsmodellen fungerer i klasserommet og bidrar til elevers læring. I tillegg har vi studert og analysert video-observasjoner av seks av disse lærerne og deres elever. Resultater fra denne klasseromsforskningen blir nå systematisert og brukt til å forbedre undervisningsmodellen og læringsressursene. På den måten blir forskningen tilbakeført til klasserommet og kan komme flere lærere og elever til gode.

Forskerføtter og leserøtter
Forskerføtter og leserøtter er blitt omtalt flere ganger i Naturfag (se Naturfag 1/10 og 1/13). Opplegget utfordrer elevene til å tenke og handle utforskende og bruke fantasi i naturfag ved hjelp av grunnleggende ferdigheter. Parallelt med elevenes egen utforskning sammenlikner de seg med hvordan forskere arbeider, og på den måten skapes en bro mellom elevenes kreativitet og naturvitenskapens. Undervisningsmodellen som Forskerføtter har tatt utgangspunkt i, er inspirert av et prosjekt utviklet i USA kalt Seeds of Science Roots of Reading (Barber et al, 2007, Cervetti et al. 2006). Sentralt i det prosjektet står det som blir kalt multimodal undervisning (Do-it, Talk-it, Read-it, Write-it). Forskerføtter-modellen er i hovedsak bygget opp med systematisk variasjon av utforskende aktiviteter, omsluttet av eksplisitt undervisning. Forskningsresultater sier oss en del om hvordan de ulike elementene i modellen fungerer. Seeds of Science Roots of Reading utvikler også omfattende læringsressurser, som består av tekstbøker i ulike sjangre, bokser med praktisk utstyr, arbeidsbøker og lærerveiledninger. Hvert tema strekker seg over 4 eller 8 uker. Naturfagsenteret har oversatt og tilpasset flere slike temaer, f.eks. Systemer i kroppen; Utforske blandinger; Variasjon og tilpasning; Gravitasjon og magnetisme og Jorda som habitat (blir tilgjengelige på nett i løpet av høsten 2013).

Utfordringer
Ved første gjennomlesing og utprøving av en norsk versjon av Seeds of Science Roots of Reading- materialet, var både vi forskere og lærerne meget begeistret. Komplekse temaer ble framstilt på
en underholdende og interessant måte i gjennomtenkte læringssekvenser. Vi så også at elevene ble engasjerte, både i praktiske og i lese- og skriveaktiviteter. Lærerne uttrykte at lærerveiledningene, til tross for detaljeringsgraden, var til god støtte i undervisningen. Etter å ha studert videoobservasjoner, intervjuer og refleksjonsnotater mer i detalj, ser vi at det likevel er en del utfordringer knyttet til den integrerte undervisningsmodellen når det gjelder å optimalisere elevers læring. For å få oversikt over de utforskende elementene i undervisningssekvensene, valgte vi å kategorisere de observerte læringsaktivitetene etter hvilken fase av utforskningen de hørte til. Utforskningsfasene består av forberedelser, datainnsamling, diskusjoner knyttet til dataene og kommunisering av resultater (Ødegaard et al., 2012). Selv om lærerne følger en detaljert lærerveiledning, ser vi en underbruk av diskusjoner. I diskusjonene av egne data er elevene engasjerte, og de begynner så smått å bruke naturfaglige begreper. Men utfordringen er likevel at lærerne må tørre å bruke mer tid på diskusjoner der elevene kobler egne data med naturfaglig teori, og de må eksplisitt oppfordre elever til å ta i bruk de utvalgte naturfaglige begrepene som hører til temaet når de snakker om arbeidet sitt. Hvis lærere ikke har tilstrekkelig fagkunnskap om det temaet som undervises, kan dette bli vanskelig for dem. Betydningen av å diskutere egne data understrekes også i den nylig reviderte læreplanen for naturfag (Mork, 2013). Målet med å integrere utforskning og grunnleggende ferdigheter er at lærere og elever skal bli fortrolige med at lese-, skrive- og muntlige læringsaktiviteter er en naturlig del av en utforskningsprosess i naturfagklasserommet, akkurat som det er for naturvitenskapelige forskere. Det at en naturvitenskapelig forskningsprosess er mer enn bare eksperimenter, og består også av lesing av andres forskning, skriving av forskningsrapporter og diskusjon av resultater med sine forskningskollegaer, er viktig å understreke for elevene. Strategier elevene bruker når de utforsker, er også gode læringsstrategier når de leser og skriver. Dette kan gjøres mer eksplisitt for elevene ved at lærere hjelper elevene til å se koblingene. For å få til dette må lærere også få mer kjennskap til hva som er typiske kjennetegn ved naturvitenskap.

Etterutdanning av lærere
Forskerføtter og leserøtter-prosjektet har også samlet kunnskap om og videreutviklet modeller for god etterutdanning for lærere i naturfag. I samarbeid med Institutt for lærerutdanning og skoleforskning ved UiO holdt Naturfagsenteret to studiepoenggivende videreutdanningskurs over ett år. Kursene inneholdt en blanding av input av fagdidaktikk fra forskere med ulik fagbakgrunn, utprøving av læringsaktiviteter i egen klasse og erfaringsdeling. Over tid ble kursene justert fra å ha en overvekt av formidling fra forskere, mot en mer balansert fordeling av formidling og erfaringsdeling med vekt på elevers læring. Vi har bl.a. erfart at kvaliteten på læreres didaktiske refleksjoner økte da de prøvde ut deler av et ferdig Forskerføtter-tema ved å følge en lærerveiledning. Ved at alle fulgte den samme undervisningsmalen, fikk alle en mer systematisk variasjon i aktiviteter og et tydeligere fokus i undervisningen. Dette bidro til bedre refleksjon rundt elevenes læring og erfaringsdelingen ble dermed mer meningsfylt og lærerik for lærerne.

Elevene nedtegner oppskriften på det limet de laget som en «skriv
det» -aktivitet. Senere reviderer de sin egen oppskrift ved å utforske
hvordan de skal gjøre limet sterkere.

Etter å ha laget ulike limtyper, tester elevene ut hvilken som limer best. Elevene samler inn data ved å lime like mange bønner på hvert sitt ark. Dagen etter teller og registrer de hvor mange som henger igjen.

I tillegg vil Naturfagsenteret, universitetenes skolelaboratorier, høyskolenes lærerutdanninger og de regionale vitensentrene samarbeide om en nasjonal dugnad for å øke kompetansen i naturfag
hos lærere på 5.-7. trinn. Dette er finansiert av Utdanningsdirektoratet. Vi har samlet sentrale naturfagsinstitusjoner fra hele Norge organisert i fem regioner (noder). Vi håper å få til et bærekraftig etterutdanningsnettverk som i løpet av tre år vil kunne tilby forskningsbasert etterutdanning av høy kvalitet til et stort antall lærere over hele landet. Felles for etterutdannings-kursene er at de vil foregå over et semester (tre heldagsmøter) med påfølgende nettverksmøter. Hvert møte vil bestå av en faglig del knyttet til emner i læreplanen, en praktisk utforskende del hvor det faglige emnet er utgangspunkt for en Forskerføtter og leserøtter undervisningssekvens og en reflekterende og konsoliderende del med erfaringsdeling sett i lys av fagdidaktisk teori. Som forskere knyttet til utdanningssektoren, henter vi utrolig mye kunnskap og inspirasjon fra lærere og elever i klasserommet. Det er også nødvendig å være nært koblet mot praksisfeltet hvis forskningen vi driver skal være nyttig, anvendbar og komme flere til gode. Vi håper at tilbudet om forskningsbasert etterutdanning kan ses på som en takk tilbake til ivrige og engasjerte lærere som har åpnet sine klasserom for oss.

Vår konklusjon er at å følge en Forskerføtter-læringssekvens ved hjelp av en detaljert lærerveiledning etterfulgt av en reflektert diskusjon om elevenes læring, gir en god innføring i undervisningsmodellen til Forskerføtter og leserøtter. Men videre oppfølging og erfaringsdeling er allikevel nødvendig for varig endring av praksis. Et element som vi ikke fokuserte spesielt på i våre kurs, var lærernes fagkunnskap i naturfag. Ved analyse av klasseromsobservasjoner så vi at lærernes manglende fagkunnskap innvirket på tilbakemeldingene de ga elevene sine. Det gjaldt både begrepsforståelse knyttet til fag og til naturvitenskapens egenart. Når vi nå setter i gang nye runder med etterutdanning, velger vi derfor å fokusere på naturfaglige kunnskaper i tillegg til fagdidaktiske.

Nasjonalt tilbud
Naturfagsenteret har valgt å feire sitt 10-års jubileum med å utvikle og tilby etterutdanningskurs til lærere på 1.-4. trinn om utforskende naturfag og grunnleggende ferdigheter knyttet til Forskerføtter og leserøtter-prosjektet. I første omgang vil kursene tilbys på Østlandet og i Trøndelag.

Referanser

• Barber, J. et al. (2007) Seeds of Science. Roots of Reading. Nash.: Delta Edu
  
  
• Cervetti, G., et al. (2006). Reading and writing in the service of inquiry-based science. Arlington, VA:NSTA
  
  
• Mork, S.M., (2013) Revidert læreplan i naturfag – økt fokus på grunnleggende ferdigheter. Naturfag 2/13
  
  
• Ødegaard, M., Mork, S.M., Haug, B. & Sørvik, G.O. (2012). Koder for videoanalyse av naturfagundervisning. Oslo: Naturfagsenteret.