Undersøgelsesbaseret naturfagsundervisning i fysik - Fysik - STX

Hvad er undersøgelsesbaseret naturfagsundervisning?

IBSE-forløb inddeles almindeligvis i tre niveauer for at skabe god progression i eksperimentel og undersøgelsesbaseret undervisning (Dolin, Nielsen, Jacobsen, & Bruun, 2014):

Niveau 1 - Strukturerede undersøgelser: Her kommer underviseren med problemstilling og skitserer, hvordan undersøgelsen tænkes udført.

Niveau 2 - Styret undersøgelse: Her fremlægger underviseren problemstillingen for at stimulere en undersøgelse, men eleverne skal selv styrer, hvordan problemstillingen kan undersøges.

Niveau 3 - Åben undersøgelse: Her formulerer eleverne selv problemstillinger og styrer selv, hvordan problemstillingen kan undersøges.

Det kræver træning at få eleverne til at gennemføre den åbne undersøgelse med succes. Derfor kan det anbefales, at man starter på niveau 1. Her udfolder man sammen med eleverne, hvordan man stiller et undersøgelsesspørgsmål, og hvordan man så kommer frem til en god metode til at gennemføre undersøgelsen.

Efter et par gennemløb vil det være muligt at hæve niveauet og lade eleverne udforme metoden, som anvendes til at undersøge problemstillingen. Arbejdes der konsekvent ud fra en IBSE-tankegang, vil man mod slutningen af et fysik C-forløb kunne gennemføre en åben undersøgelse med eleverne.

Når problemstillinger udformes, er det vigtigt at tænke over at være konsekvent. Her kan det anbefales at udforme dem efter en fast skabelon fx: ”Hvordan afhænger afkølingen af en drink af den mængde is du tilfører?”. På denne måde bliver det åbenbart for eleverne, hvad det er de skal måle, derfor kan de relativt hurtigt overgå fra niveau 1 IBSE til niveau 2.

I tilrettelæggelsen af undervisningen kan man følge de seks faser i 6F-modellen (Dolin, Nielsen, Jacobsen, & Bruun, 2014). Faserne hedder Forudsætning, Fang, Forsk, Forklar, Forlæng og Feedback.

Forudsætning: afdæk elevernes forforståelse
Fang: engager eleverne i den forestående undersøgelse
Forsk: afdæk sammen problemstillinger, og hvordan de kan undersøges. Herefter udfører eleverne undersøgelserne i praksis og drager konklusioner på baggrund af disse undersøgelser.
Forklar: eleverne kommunikerer deres proces fra problemstilling over metode til konklusion, enten på skrift eller i tale.
Forlæng: undersøg, om det er muligt at generalisere ud fra de opnåede resultater - og dermed måske gøre brug af resultaterne sidenhen.
Feedback står i midten af 6F-modellen, da den indgår i alle faser. Feedback gør at eleverne opnår en øget læring jf. (Hattie & Timperley, 2007); dette gælder også for IBSE-undervisning.

Fordele og ulemper ved IBSE-undervisningen?

En særlig udfordring ved IBSE-undervisningen er, at den kan være mere omstændig og kræve mere tid. Til gengæld kan eleverne opleve undervisningen som mere meningsfuld, da det er deres egne spørgsmål og input, som driver undervisningen. I takt med, at eleverne bliver mere trygge ved formen, kan den større frihed og selvstændighed også være med til at øge elevernes engagement og faglige formåen. En anden fordel er, at undervisningen tilpasser sig elevernes niveau gennem den første fase i IBSE-strukturen.

En anden udfordring ved IBSE-undervisning er, at denne passer dårligt med en klassisk rapportskrivning, da måden, man går til den eksperimentelle undersøgelse på, er anderledes. Det kan heldigvis løses ved at lave en før-under-efterskrivning fx vha. principperne i Science Writing Heuristics, som er beskrevet i (Krogh & Andersen, 2016; Keys, Hand, Prain, & Collins, 1999) samt i den vedhæftede skabelon for før-under-efterskrivning (pdf).