Elever kan motiveres til naturfag

Ny evaluering viser tegn på, at faglokalernes indretning, og måden vi underviser eleverne på i disse lokaler, har stor betydning for elevernes interesse.

Danske unge klarer sig kun gennemsnitligt i naturfagene sammenlignet med andre lande, viser flere undersøgelser (PISA 2003, 2006, 2009). Der er tegn på, at eleverne kun i begrænset omfang oplever disse fag som meningsfulde og relevante (ISA 2006, ROSE-undersøgelsen).

Med afsæt i disse problemstillinger søsatte Kata Fonden tilbage i 2010 et projekt, der skulle skabe og afprøve bedre rammer for naturfagsundervisningen på de danske skoler. Projektet blev kaldt Fremtidens Undervisningsfacilitet (FUF).

Målet var at finde ud af, om anderledes omgivelser kan virke mere befordrende for elevernes engagement og læring i naturfag, og dermed skabe grundlag for, at flere unge tager en uddannelse og senere får en karriere inden for det naturfaglige område.

Projektet er netop gået ind i sin afsluttende fase. Resultatet er et nyt indretningskoncept for naturfagslokaler, der i en afprøvet prototype viser, at en anderledes indretning af naturfagslokalerne smitter af på eleverne – de involverer sig mere i fagene og viser en øget interesse for at beskæftige sig med naturfaglige opgaver og eksperimenter.

Elevernes engagement og flowtilstand

I projektet ville vi undersøge, hvad der skete med elevernes engagement og mulighed for at komme i flowtilstand, når vi ændrede på lokalets indretning. De ændrede rum gjorde det muligt for lærerne at arbejde mere eksperimenterende med eleverne, og lettede opgaven med at varetage forskellige elevtypers forskellige behov.

Evalueringen af forsøgsundervisningen viser tydelige tegn på, at den anderledes indretning og lærerens anderledes måde at undervise på, som fulgte i kølvandet på denne anderledes indretning, gav eleverne gode muligheder for at komme i flow, fik dem til at glemme tiden og øgede deres evne til at koncentrere sig om de opgaver, de blev stillet. En elev siger:

”Jeg har da på en måde lært, at fysik kan være sjovt, for jeg har aldrig forstået, når folk sagde det var sjovt”. En anden elev siger:

”Jeg er ikke så vild med det (fysik), fordi jeg er ikke så god til det – men faktisk synes jeg det var ret sjovt derude (i faciliteten, red), for det var meget anderledes”.

Eleverne kunne for eksempel arbejde tværfagligt imellem naturfagene, og indretningen gjorde det muligt for eleverne at få ro til at arbejde koncentreret i stilhed, og ro til at arbejde koncentreret i larm.

Lærerne giver udtryk for, at det helt særlige ved faciliteten er det, vi kalder for lokalernes ”spændvidde” eller mangfoldighed. Den store indbyggede mangfoldighed gjorde det muligt for eleverne at arbejde tværfagligt og på forskellige måder, helt afhængig af interesse, evner og faglige niveau.

En lærer siger: ”Faciliteten har en stor styrke med de mange forskellige typer rum, det gør at du netop kan gennemføre en undervisning, hvor du kan lave syv forskellige ting samtidig”.

En anden lærer siger: ”Du kan gennemføre en naturfaglig undervisning uden nødvendigvis at skulle sige ’i dag har vi fysik’, eller ’nu har vi biologi’, ’nu har vi geografi’, men i stedet ’nu har vi naturfag".

For eleverne er spændvidden også central. En elev siger: ”Vi flyttede os rundt til de rum, der passede til det forsøg vi skulle lave. Og derfor kunne jeg godt lide, der var forskellige rum. Så kunne vi være flere steder på én gang og prøve nogle forskellige vinkler på forsøgene”.

Facilitetens indretning inviterer til en eksperimenterende undervisningsform

Alle lærere, som var med i projektet, gav udtryk for, at forsøgsundervisningen i større eller mindre grad var ”anderledes end den plejer”, og at faciliteten udfordrede den ”almindelige” undervisningsform. Indretningen inviterede til en mere eksperimenterende undervisningsform, som både lærere og elever kunne se nye muligheder i. En lærer siger:

”Man skal tænke sin undervisning på en meget anderledes måde. De fleste fysiklokaler i dag er jo bygget op med et auditorium og et forsøgslaboratorium (…) og så sidder man på sin flade på den ene side og er aktiv med forsøg på den anden side. Og den del skal jo tænkes fuldstændig om.”

En elev siger: ”Jeg synes også det var en meget anderledes undervisning end det vi er vant til, hvor man bare sidder ned og får noget at vide – her (i faciliteten, red) var det meget mere frit, og du kunne selv bestemme hvad du ville laev (…) Det kan jeg godt lide – at man selv har indflydelse på tingene.”

En anden elev siger: ”Du lærer på en sjov måde – og der er også flere muligheder for at lære – i stedet for bare at sidde”.

En tredje elev siger: ”For mig var det nemmere at koncentrere mig, end når vi bare sidder og hører på læreren.”

Arbejdsformen i forsøgsundervisningen minimerede desuden de ”fælles faglige beskeder” og eleverne blev forstyrret langt mindre, både af de andre elever og af læreren, hvilket man fra forskning ved er en væsentlig betingelse for at kunne fastholde koncentrationen og opleve flow i arbejdet.

”Jeg synes det var rart, at de ikke var over én hele tiden. Og hvis man så havde brug for hjælp, så kunne man bare gå ud og finde dem (lærerne, red.)”.

En anden elev siger: ”Man bliver udfordret lidt mere, når man bliver overladt til sig selv og selv skal finde ud af hvad man skal gøre. Når der er lidt større udfordring, så tænker man heller ikke på alle andre ting. Man er mere fokuseret – altså det bliver man nødt til at være, hvis man skal løse opgaverne”.

Opsummerende kan man sige, at vi i forsøgsundervisningen har set store potentialer for både bedre undervisningsformer, mere produktive lærerroller, mere konstruktive elevroller, bedre forudsætninger for flow og flere muligheder for læring.

Metoden

En række skoleklasser har afprøvet faciliteten, mens observatører har set på, hvad de nye rammer gør for elevernes engagement og flow. Evalueringen har været et såkaldt ’mixed methods-studie’, med observationer af undervisningen, spørgeskemaundersøgelser med eleverne samt interviews og fokusgruppeinterviews med lærere og elever.

Faciliteten skal inspirere skoler over hele landet

Faciliteten ligger uden for Sønderborg i tilknytning til den naturfaglige oplevelsespark, Danfoss Universe. Den står åben for skoler, som ønsker at besøge stedet og opleve, hvordan undervisningen i naturfag også kan være.

Faciliteten er desuden tænkt som showroom for skoleledere, skoleforvaltninger og andre, der har brug for inspiration og viden om, hvordan de forbedrer rammerne for naturfagsundervisningen hjemme på deres egne skoler.

Anbefalingerne til, hvordan man kan indrette bedre naturfagslokaler, kan findes på hjemmesiden www.universefonden.dk/fuf

Hvem har støttet?

Koncept og facilitet er led i projektet Fremtidens Undervisningsfacilitet, som er realiseret med midler fra Egmont Fonden, Undervisningsministeriet, Sønderborg Kommune, Danfoss Universe og Fabrikant Mads Clausens Fond.

Desuden har følgende bidraget til realiseringen: 2+1 Idébureau (arkitektur & koncept), Loop Company (design & koncept), ST Skoleinventar (fast inventar), AJ Produkter (stole og vogne), Cisco Danmark (trådløst datanet), Progressive IT (trådløst datanet), C2IT (SkoleSkyen), Hydro-Con (elevatorlift), og Søren Frederiksen (undervisningsmidler).

Yderligere information om projektet kan fås hos projektleder Georg Nissen, tlf. 29 49 51 52.

At opleve flow

Flowtilstanden er optimal for læringen på grund af den koncentration, fokusering og fordybelse, der er en del af det at være i flow. Flowtilstanden giver os en følelse af velvære, hvilket bevirker at vi genopsøger aktiviteter, der har bragt os i flow. Det kalder man også for indre motivation, dvs. man er motiveret for en aktivitet på grund af aktiviteten selv. Forskningen viser, at indre motivation er gunstigere i forhold til læring og udvikling end ydre motivation (Csikszentmihalyi, 2005; Andersen, 2011).

Oplevelsen af flow kræver et match mellem udfordringer og kompetencer. Specielt balancen mellem udfordring og kompetencer fremhæves som afgørende for sandsynligheden for at komme i flow. (Csikszentmihalyi & Nakamura, 1999).

Årtiers pædagogisk forskning viser, at elever og studerende i uddannelsesinstitutionerne desværre ofte netop oplever enten stress eller kedsomhed i deres skoleliv (Ørsted Andersen, 2012). Ideen med at søge match mellem udfordringer og kompetencer, er at flowtilstanden kan opstå på alle kompetencestadier. Lidt forenklet sagt kan man komme i flow, selvom man ikke er specielt kompetent, når bare udfordringerne matcher det man kan. En læringsproces kan foregå i flow, hvis udfordringerne løbende tilpasses kompetenceudviklingen. Det illustreres i figur ved siden af.

Evalueringen viser tydelige tegn på, at eleverne har oplevet gode muligheder for at komme i flow, da de fik undervisning i projektets nyindrettede facilitet.

Introduktionen til flow-teorien og flowfiguren er hentet fra rapporten ”Fremtidens Undervisningsfacilitet – en ny flow- og
læringsbefordrende indretning af naturfagslokaler”, Universe Fonden 2012.

Kata fonden
3840 5414
Alsion 2
DK-6400 Sønderborg