Utforskande fysikkundervisning på Naturfag 1

Frå besøket på DNV-GL. Materialtesting.

Arbeidsmåtane i faget understøtter læring og forståing. På siste samling på vidareutdanninga blei prinsipp for utforskande undervisning vist, praktisert og forelest. I tillegg fekk deltakarane sjå faget i bruk i næringslivet, for å gi også relevans til undervisninga.

3 minutter videoklipp fra samlingen

Tre utfordringar på kurset viser kva vi meiner med at elevane skal engasjere seg i faglege spørsmål, diskutere, foreslå løysingar, observere og forklåre: 

1 Sett saman ei firskåren talje, løft 1 kilogram 1 meter opp. Berekne på førehand: Kor mykje kraft vil det kreve å løfte, kor mykje tau må vi dra inn, kor mykje kraft drar vi med?

2 Berekne farten på ein ball. Avgjer sjølv kva rørsle ballen skal ha, og kva som får fart på han. Finn målemetode, og få nok data til å rekne ut farten i eit område.

3 Lag ein båt av aluminiumsfolie. Finn målemetode, og rekn ut kor stor oppdrift båten vil ha. Du får ei mengd spiker, og skal rekne ut kor mange båten lastar før han søkk. Test ut berekninga i vasskar.

Oppgåvene er engasjerande, både for elevar og lærarar. Praktiske og teoretiske ferdigheter blir utfordra, men viktigare: Eleven må bruke forkunnskap, observere og forklare, diskutere, formulere og revurdere forklaringa si, hente inn meir kunnskap og bruke observerte data. Dette er dei same elementa vi nemner som vesentlege for djupnelæring.

På kurset blei arbeidsmåtane supplerte med forskarkonferansar. Gruppene sine diskusjonar og løysingsframlegg blei noterte på småtavlar. Etter innleiande drøfting kom gruppene som arbeidde med ulike oppgåver saman, for å legge frem problemstillinga si og korleis den var tenkt løyst. Deltakarane kunne så gi råd og stille spørsmål til kvarandre. Lenger ut i arbeidet kom grupper med lik probemstilling saman, og drøfta sine løysingsmodellar.

Og ja; oppgåvene blei løyste. Likninga ‘Work is Force by Stretch’ gjeld, tilliks med akselerasjonslikningane og Arkimedes’ lov.

Idar Mestad, fysikklærar på Høgskolen på Vestlandet ga ei teoretisk overbygning til øvingane med utforskande undervisning:                           Å arbeide utforskande er mellom anna å øve opp kompetanse i å stille spørsmål, observere og utvikle svar. Eleven bygger kunnskap ved å gå gjennom den utforskande loopen fleire gonger, med eit engasjement for å finne forklaring. Etter 100 år er John Dewey sine tankar om læring og forståing gyldige. Eleven møter ei overraskande eller kontrastfylt observasjon, bruker eigne forkunnskapar for å prøve ut ei forklaring, vurderer og forbetrar resultatet. Undervegs skjer det læring av omgrep, og av prosess (korleis finn vi ut av saker?) Det pedagogiske ordskiftet – også det om ny læreplan – er prega av moteord som djupnelæring og kompetanse. Ludvigsenutvalet, Stortingsmelding 28, og framlegget til overordna plan definerer omgrepa – mykje i retning av ‘anvendbar’ og ‘overførbar’ kunnskap. Mestad knyter saman dei to perspektiva – djupnelæring og utforskande undervisning – og spør: Kan vi få det til i klasserommet? Skape skikkeleg forståing ved å bruke utforskande arbeidsmåtar?

Fagfornyinga av læreplane legg vekt på samanheng mellom faga. Alle tema skal ha si forankring, og i kvart fag skal det vere færre tema. Samstundes skal vi ha ein engasjerande, aktiv og praktisk skule som ivaretar omsynet til skikkeleg forståing, slik det er skissert ovanfor. Eit døme på at faga bidreg til kvarandre og heng saman, er plastprosjektet til Fjell Ungdomsskule. Elevar på teknologi, forskning og friluftslivsfaga bygde teknologi, utvikla forksningsmetode og planla 4 dagars camp for å undersøke plastureining i sjøen. På kurset ga Jan Roar Jørgensen frå skulen ei orientering om programmet og elevane sitt arbeid.

Det Norske Veritas – Germanische Lloyd (DNV) er eit kjend og velrennomert selskap. Klassifisering av skip, materialtesting og utarbeiding av standardar er kjerneområde for verksemda. DNV har avdleingar over heile verda, men to store verkstader ligg i Bergen. Her er naturfaget verkeleg i bruk. Stål og andre metall blir strekktesta i dimensjonanen dei er tilverka i – som enorm kjetting, wire eller not. Overflater og coating blir utsett for korrosjon i eigne tankar. Kundar, som opererer skip eller oljeinstallasjonar, vil ha testa om overflata held i 5-10-20 år. Vedlikehald er dyrt, stogg i operasjonar er dyrt, uhell er endå dyrare. Sertifisert test på førehand vil løne seg.

Kursdeltakarane brukte ein føremiddag på å besøke verkstaden på Marineholmen, og lære om testregimet og materialkunnskapen. I skulen går det an å tilpasse og simulere nokre av testane: korrosjon av blank spiker i saltvatn, sink som offeranode, skilnad i styrke på wire og fibertau, brotstyrke, med enkle hjelpemiddel og fagkunnskap. Innsyn i ei verksemd som den DNV driv gir relevans og samfunnsmessig samanheng til naturfaget.

Siste del av kurset hadde elektrisitet som tema. Også i dette emnet var tilnærminga utforskande. Gjennom øvingar med parallell- og seriekopling, måling med multimeter, observasjon og forklaring kan vi arbeide oss i retning av forståing av storleikane i elektrisitetslæra; spaning, straum og resistans. Elevane kan få til oppgåve å koble saman ein krins der dei går frå ein til to lyspærer – men først skrive ned kva dei meiner målingane av Ampere og Volt vil vise. Resistans er ein funskjon av straum og spaning, og kan variere med ulike material og med temperatur. Med ein målretta progresjon i det praktiske arbeidet med krinsar og målingar, kjem vi nærare skikkeleg forståing, også på dette feltet.

Legg igjen en kommentar