Kjennetegn og kartlegging av elever med stort læringspotensial i naturfag

Det fins ikke noe systematisk kartleggingsystem i Norge for elever med stort læringspotensial i naturfag. Det er derfor  viktig at disse elevene blir identifiserte tidlig og utfordret på sitt nivå slik at vi unngår at de mister interessen og motivasjonen for naturfag på grunn av understimulering (Eccles & Wigfield, 2002; Neber & Schommer-Aikins, 2002; Osborne, 2003; Schunk, Pintrich, & Meece, 2008). Målet med identifiseringen er ikke å vise at noen elever har større potensial enn andre eller har mer kunnskap enn andre, men å identifisere hva slags læringsbehov disse elevene har. Da kan de få tilpasset opplæring/differensiering i forhold til sitt nivå og potensial.

Identifisering av elever med stort læringspotensial har ikke vært tema i Norge, og derfor er det viktig at lærerne får informasjon om hva de skal se etter når de prøver å observere og kartlegge stort potensial. Det er ikke alltid lett å finne fram til de elevene som tilhører denne gruppen i naturfag .Derfor kan  lister med kjennetegn som den nedenfor være en hjelp  for læreren i akkurat dette arbeidet!

Kjennetegn som oftest nevnes i litteraturen (Idsøe 2014):

• Liker å undersøke og utforske naturfagrelaterte emner
• Kan formulere testbare hypoteser basert på fakta
• Forstår den vitenskapelige prosessen
• Stiller analytiske spørsmål (dvs. spørsmål om elementene i eller delene av et problem)
• Starter undersøkelser innen naturfag på egen hånd
• Er observant og ser detaljer
• Kan bruke et vitenskapelig funn fra én situasjon i en annen
• Er effektiv innen deduktiv tenkning (dvs. kan starte med et stort område og dele det opp i biter)
• Finner raskt ut av relasjoner mellom årsak og virkning
• Forstår hvordan hendelser innen naturfag henger sammen

Forskningen anbefaler mer enn bare et kartleggingsinstrument for å identifisere elever med stort læringspotensial. Hver skole må utvikle eller adoptere en strategi for å kartlegge disse elevenes potensial. Kartleggingen er en prosess som foregår som et samarbeid mellom lærer, foreldre og eleven selv, eventuelt PPT. Målet er å identifisere læringsbehov og utfordre elevene på sitt faglige nivå, engasjere dem og unngå at elevene kjeder seg i naturfagstimene.  Vi har delt disse ulike strategiene inn i subjektive og objektive vurderinger:

1. Subjektive vurderinger fra skole og familie (lærere, foreldre, elevene og medelever får lister med kjennetegn på elever med stort læringspotensial i naturfag)
• lærervurderinger
• foreldrevurderinger
• vennerapporteringer
• selvrapportering
• mappeevalueringer/portfolier (samling av elevens produkter, innovative prosjekter i naturfag)
• Eksempler på sånne typer vurderinger finnes i Idsøe, 2014 fra side 164-184.
2. Objektive vurderinger via:
• Standardiserte kunnskapstester (Her snakker vi om standardiserte kunnskapstester i naturfag som kanskje er ment for elever på et høyere trinn. Noen PISA og TIMSS oppgaver er også kjente for å diskriminere blant de flinkeste elevene i naturfag).
• Komplekse oppgaver som involverer multiple/åpne løsninger, kreativitet og innovasjon
• motivasjonskalaer
• interesseskalaer
• eventuelt, men ikke nødvendigsvis intelligenstesting via PPT

Basert på kjennetegn til elevgruppen har vi utviklet noen enkle spørsmål som kan guide lærerne i å finne ut hvilke elever i klassen som kan ha stort potensial i naturfag. Lærerne kan reflektere over disse spørsmålene og skrive ned navnet på de elevene som passer inn:

1. Hvilke elever i klassen min viser positive holdninger til, glede over og engasjement i naturfag?
2. Hvilke elever i klassen min har mest kunnskap i naturfag
3. Hvilke elever i klassen min ser best verdien av å lære naturfag?
4. Hvilke elever i klassen min er mest sikre i å mestre naturfag?
5. Hvilke elever i klassen min er mest nysgjerrige i naturfag
6. Hvilke elever i klassen min viser de mest avanserte strategier i problemløsning i naturfag?
7. Når elevene møter utfordringer (for eksempel utfordrende problemer), hvilke elever engasjerer seg og fortsetter for å finne løsninger på naturfagproblemet?

All informasjon fra subjektive og objektive vurderinger samles for å planlegge den videre undervisningen, metodene og oppgavene, eventuelt andre differensieringstilbud som svarer på de behovene som elevene viser via kartleggingsprosessen. Det er viktig at eleven selv er invitert til samtale (eventuelt foreldrene) og medvirkning i denne prosessen.

Det er viktig å vite at forskningen peker på at:

• "Å ha stort potensial" er nødvendig, men ikke nok for å oppnå gode resultater. En del elever underpresterer tross det store potensialet og kunne ha gjort mye mer hvis de var riktig utfordret.
• Interesse, motivasjon og engasjement for naturfag  er også nødvendig for å få gode prestasjoner
• Tilpassede undervisningsstrategier og sosial og emosjonell støtte for å lykkes i å utvikle potensialet sitt

Anbefalt norsk forskning og litteratur:

Børte, K., Lillejord, S. & Johansson, L. (2016).  Evnerike elever og elever med stort læringspotensial: En forskingsoppsummering. Oslo: Kunnskapssenter for Utdanning.

Cosmovici, E., M., Idsoe, T., Bru, E., & Munthe, E. (2009). Perceptions of Learning Environment and On-Task Orientation Among Students Reporting Different Achievement Levels: A Study Conducted Among Norwegian Secondary School Students. Scandinavian Journal of Educational Research, 53(4), 379-396.

Idsøe, E.M.C. (2014). Elever med akademisk talent i skolen. Oslo: Cappelen Damm Akademisk

Idsøe, E. C. & Skogen, K. (2011). Våre evnerike barn: En utfordring for skolen. Kristiansand: Høyskoleforlaget.

Knutsen, B. (2016). Høytpresterende elevers opplevelse av naturfagundervisningen i prestasjonslike elevgrupper på ungdomstrinnet. Nordisk tidsskrift for pedagogikk & kritikk, 2(1).

NOU 2016:14 (2016). Mer å hente – Bedre læring for elever med stort læringspotensial. Oslo: Kunnskapsdepartementet.

Nissen, P., Kyed, O., Baltzer, K., Skogen, K. (2012) Talent i skolen: Identifisering, undervisning og utvikling. Namsos: Pedagogisk Psykologisk Forlag AS

Smedsrud, J.& og Skogen, K. (2016). Evnerike elever og tillpasset opplæring. Oslo, Fagbokforlaget.

Wendelborg, C. & Caspersen, J. (2016). Høyt presterende elevers vurdering av læringsmiljøet: Analyser av elevundersøkelsen 2013 og 2014. Rapport 2016, Mangfold og inkludering. NTNU: Trondheim.

Internasjonale referanser-Forskningsbaserte strategier for undervisning av elever med stort læringspotensial i naturfag

Archer, L., Dawson, E., DeWitt, J., Seakins, A. and Wong, B. (2015). "Science capital": A conceptual, methodological, and empirical argument for extending bourdieusian notions of capital beyond the arts. Journal of Research in Science Teaching, 52, 922–948. doi:10.1002/tea.21227

Benny, N., & Blonder, R. (2016). Factors that promote/inhibit teaching gifted students in a regular class: Results from a professional development program for chemistry teachers. Education Research International, 2016. Retrieved from http://dx.doi.org/10.1155/2016/2742905.

Coates, D. (2009) Developing challenging science activities for gifted pupils through action research. Education 3-13, 37:3, 259-268, DOI: 10.1080/03004270802596915

Cross, T. L. & Frazier, A. D. (2010). Guiding the psychosocial development of gifted students attending specialized residential STEM schools. Roeper Review, 32(1), 32-41.

Fort, D. C. (2011). One more legacy of Paul F. Brandwein: Creating Scientists. Journal of Science Education and Technology, (20), pp. 270-285.

Khatib, N. M. The adoption of technology-enhanced instruction to support education for all. Gifted and Talented International, 29(1-2), 93-98.

Kim, K. H., VanTassel-Baska, J., Bracken, B. A., Feng, A., & Stambaugh, T., (2014). Assessing science reasoning and conceptual understanding in the primary grades using standardized and performance-based assessments. Journal of Advanced Academics, 25(1), 47–66.

Melber, L. M. (2003). Partnerships in science learning: Museum outreach and elementary gifted education. The Gifted Child Quarterly, 47(4), 251-258.

Pfeiffer, S. I., Overstreet, J. M., & Park, A. (2010). The state of science and mathematics education in state-supported residential academies: A nationwide survey. Roeper Review, 32(1), 25-31.

Stott, A., & Hobden, P. A. (2016). Effective learning: A case study of the learning strategies used by a gifted high achiever in learning science. The Gifted Child Quarterly, 60(1), 63-74.

Generelle referanser

Leslie J. Francis & John E. Greer (1999). Measuring Attitude Towards Science Among Secondary School Students: the affective domain. Research in Science & Technological

Patrice Potvin & Abdelkrim Hasni (2014). Interest, motivation and attitude towards science and technology at K-12 levels: a systematic review of 12 years of educational research. Studies in Science Education, 50:1, 85-129, DOI: 10.1080/03057267.2014.881626