Naturfagsenterets forskning

Naturfagsenteret, UiO

Naturfagsenteret er et institutt ved Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet ved Universitetet i Oslo. Naturfagsenterets forskning er knyttet opp mot senterets undervisningsressurser og etter- og videreutdanningstilbud. Dette er våre viktigste virkemidler for å bidra til dybdelæring hos elever.

Elever skriver forklaring. Elever skriver forklaring. Foto: Sonja M. Mork og Berit Haug

Dybdelæring i naturfag som overordnet mål

Naturfagsenterets forskning har dybdelæring i naturfag som overordnet mål. Det betyr at forskningen ved Naturfagsenteret har fokus på hva som kjennetegner undervisning som bidrar til dybdelæring, hvordan undervisning kan planlegges og hvordan undervisningsressurser kan utformes for å legge til rette for dybdelæring. Dybdelæring innebærer at elever skal utvikle kunnskaper og ferdigheter slik at de oppnår kompetanse til å kunne løse naturfaglige problemstillinger i andre kontekster og nye situasjoner. Dybdelæring er en flerdimensjonal tilnærming til læring som også innbefatter emosjonell og sosial kompetanse. Undervisning som bidrar til dybdelæring er kjennetegnet ved at elevene blir motivert for å lære, er aktive i egen læringsprosess og reflekterer over egen læring. Slik undervisning har tydelig progresjon, varierte aktiviteter, og foregår gjerne på tvers av fag og læringsarenaer. Læreren inntar rollen som veileder ved å støtte og tilpasse undervisningen underveis.

Målsetninger for Naturfagsenterets forskning

være praksisnær, relevant og ha høy kvalitet
ha tydelig formål og kommunisere velbegrunna forskningsspørsmål
uttrykke forståelse av og bygge på solide foreliggende studier
være godt utformet og utført, og gi best mulig data og informasjon
være nyttig og relevant for skolefaget naturfag
resultere i velfunderte anbefalinger som følger logisk fra resultatene
gi ny og veldokumentert kunnskap som er aktuell for beslutningstakere og politikkutvikling
være balansert, objektiv og faglig uavhengig

Temaområder

Forskningen ved Naturfagsenteret er knyttet til følgende områder:

1. Utforskende undervisning og utforskende arbeidsmåter

Hva: Utforskende undervisning handler om de metodene læreren bruker for å engasjere elevene i utforskende arbeidsmåter, og å undervise om hva som kjennetegner naturvitenskapelige undersøkelser. Elevenes utforskende arbeidsmåter handler om å utvikle ferdigheter innenfor kritisk tenkning; formulere spørsmål og hypoteser, planlegge og gjennomføre undersøkelser, tolke data som evidens, syntetisere og utvikle modeller, og å diskutere og kommunisere resultater.

Mål: Undersøke hvordan aktiviteter og ressurser bør utformes og kan støtte læreren i å legge til rette for at elevene skal oppnå dyp forståelse av verden rundt seg ved hjelp av logikk og evidens.

Forskningsprosjekter:

2. Vurdering

Hva: Vurdering i naturfag er en viktig del av god undervisningspraksis for å fremme elevers læring. Det forutsetter tydelige mål for undervisningen, og omfatter læreres vurdering av elever, kameratvurdering og elevers egenvurdering. Vurdering, og spesielt underveisvurdering, er sentralt for å oppnå dybdelæring og progresjon i naturfag.

Mål: Å undersøke hvordan ulike aktiviteter og ressurser kan støtte og fremme læreres vurderingspraksis, og hvordan dette kan bidra til at elevene når de planlagte læringsmålene.

Forskningsprosjekt: Deep Learning

3. Tilpasset opplæring/differensiering

Hva: Det fins lite forskning på hvordan man i skolen tilpasser/differensierer opplæringen til elever med stort læringspotensial. Disse elevene har også rett til å lære noe nytt og utfordrende i et rikt og inkluderende læringsmiljø. Samtidig trenger lærerne økt kompetanse når det gjelder differensiering i praksis.

Mål: Å skaffe kunnskap om læreres og elevers syn på differensiering innenfor naturfagundervisning. Bruke dette som kunnskapsgrunnlag for utvikling av et nytt etterutdanningskurs for lærere med fokus på differensiering. Dokumentere effekten av etterutdanningskurs om differensiering. Dokumentere effekt av utforskende undervisningsopplegg som er designet for differensiering.

4. Undervisning og læring på tvers av fag

Hva: Å undervise på tvers av fag betyr å undervise om et tema fra forskjellige faglige perspektiver, hvor målet er at elever skal få økt forståelse og kompetanse i det enkelte faget og på tvers av fag.
En undervisning på tvers av fag er et spesielt godt virkemiddel for å oppnå og løse utfordringer som ligger i gråsoner mellom fag og ikke lar seg løse innenfor rammene av et enkelt fag.

Mål: Å undersøke hvordan ulike fag og lærere best kan bidra inn i undervisning på tvers av fag. Dette innebærer at helheten av elevers læring er større enn summen av delene som oppnås i hvert enkelt fag.

Forskningsprosjekt: Tverrfaglig undervisning for bærekraftig utvikling

5. Utvidet klasserom

Hva: Å utvide klasserommet betyr at undervisning utenfor klasserommet henger sammen med undervisningen i klasserommet, og har som mål å bidra til elevers læring og motivasjon. Undervisningen utenfor kan skje i skolens nærmiljø der elevene kan utføre feltarbeid, samarbeide med lokalt arbeidsliv og besøke vitensentre og museer.

Mål: Å undersøke hvordan utvidet klasserom i naturfagundervisningen kan støtte og fremme læreres undervisning slik at elevene oppnår kompetansemålene og opplever undervisningen meningsfull og relevant.

6. Etter- og videreutdanning for lærere, barnehagelærere og lærerutdannere

Hva: Naturfagsenteret driver etter- og videreutdanning (EVU) innenfor naturfagdidaktikk for målgruppene barnehagelærere, lærere og lærerutdannere. Naturfagsenterets forskning på dette området retter seg inn mot modeller for EVU, kursdeltakeres utbytte av EVU, og kursdeltageres erfaringer med implementering av Naturfagsenterets ressurser.

Mål: Forskningsresultatene inngår i senterets kontinuerlige videreutvikling av EVU-tilbud og ressurser.

Forskningsprosjekter:

7. Kvalitetssikring og videreutvikling av undervisningsressurser og verktøy for lærere

Hva: I designbaserte forskningsprosesser er forskerne tett på praksisfeltet og innhenter både kvantitative og kvalitative data. Dataene brukes til utvikling av ressurser som prøves ut i praksisfeltet og deretter revideres i flere omganger etter hver utprøving.

Mål: Bidra til at undervisningsressurser og didaktiske verktøy har nytteverdi for praksisfeltet og forskningsfeltet ved å inkludere barnehage, skole og kommende lærere i kvalitetssikring og videreutvikling. Gjennom design-basert forskning sikrer Naturfagsenteret at ressursene som utvikles er tilpasset norsk skole og barnehage.

Forskningsprosjekter:

Levert av

Naturfagsenteret, UiO