Forløb

Undersøgelsesbaseret naturfagsundervisning i fysik

Introduktion til Inquiry Based Science Education (IBSE) – en undervisningsstruktur, der aktiverer eleverne: Først gennemfører de undersøgelser, og senere designer og strukturerer eleverne dem selv.

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).

Forløb og skabeloner

Udviklingsskabelon for IBSE-forløb (pdf) som beskrevet i Dolin, Nielsen, Jacobsen, & Bruun, 2014

Før-under-efter skrivning (pdf) – en struktur for skriveprocessen i IBSE-forløb.

Forløb – niveau 1 - Meteornedslag

Forløb – niveau 2 - Drinks

Kreditering

Thomas Mellergaard Amby, Viborg Katedralskole, med bidrag fra Zelinda Arnborg Videsen, Viborg Katedralskole, i samarbejde med CFU

Dolin, J., Nielsen, J. A., Jacobsen, L. B., & Bruun, J. (2014). Kompendium: Inquiry Based Science Education - IBSE - Termer, Metoder, Tankegange og erfaringer - Undersøgelsesbaseret undervisning i naturfag og matematik. København: Institut for Naturfagenes Didaktik, Københavns Universitet.

Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The power of feedback. Review of educational research, 77(1), s. 81-112.

Keys, C. W., Hand, B., Prain, V., & Collins, S. (1999). Using the science writing heuristic as a tool for learning from laboratory investigations in secondary science. Journal of research in science Teaching, 36(10), s. 1065-1084.

Krogh, L. B., & Andersen, H. M. (2016). Fagdidaktik i naturfag. Frydenlund.

I samarbejde med:

Materialet er udarbejdet af Centre for Undervisningsmidler (CFU) - en del af af Danmarks Professionshøjskoler.

Siden er opdateret af emu-redaktionen
Rettigheder:

Tekstindholdet på denne side må bruges under følgende Creative Commons-licens - CC/BY/NC/SA Kreditering/Ikke kommerciel/Deling på samme vilkår. Creative Commons-licensen gælder kun for denne side, ikke for sider, der måtte henvises til fra denne side.
Billeder, videoer, podcasts og andre medier og filer på siden er underlagt almindelig ophavsret og kan ikke anvendes under samme Creative Commons-licens som sidens tekstindhold.