Undersökningsbaserat lärande

Undersökningsbaserat lärande i naturvetenskaplig utbildningRedigera

Undersökningsbaserat lärande har använts som ett verktyg för undervisning och inlärning i tusentals år, men användningen av undersökningsbaserat lärande inom den offentliga utbildningen har en mycket kortare historia. De gamla grekiska och romerska utbildningsfilosofierna fokuserade mycket mer på konsten att lära sig jordbruk och hushållskunskap för medelklassen och på talekonst för den rika överklassen. Det var inte förrän under upplysningen, eller förnuftets tidsålder, i slutet av 1600- och 1700-talet som vetenskapen betraktades som en respektabel akademisk kunskapskälla. Fram till 1900-talet var vetenskapsstudierna inom utbildningen främst inriktade på att memorera och organisera fakta.

John Dewey, en välkänd utbildningsfilosof i början av 1900-talet, var den förste att kritisera det faktum att vetenskapsundervisningen inte lärdes ut på ett sätt som utvecklade unga vetenskapliga tänkare. Dewey föreslog att vetenskap borde undervisas som en process och ett sätt att tänka – inte som ett ämne med fakta som ska läras utantill. Även om Dewey var den förste som uppmärksammade denna fråga, följde en stor del av reformen inom naturvetenskaplig utbildning Joseph Schwabs livslånga arbete och ansträngningar. Joseph Schwab var en pedagog som föreslog att vetenskap inte behövde vara en process för att identifiera stabila sanningar om den värld vi lever i, utan att vetenskap snarare kunde vara en flexibel och mångsidig undersökningsdriven process för tänkande och lärande. Schwab ansåg att vetenskapen i klassrummet i högre grad borde återspegla det arbete som utförs av praktiserande vetenskapsmän. Schwab utvecklade tre nivåer av öppen undersökning som stämmer överens med den uppdelning av undersökningsprocesser som vi ser i dag.

1. Studenterna får frågor, metoder och material och utmanas att upptäcka samband mellan variabler
2. Studenterna får en fråga, men metoden för forskning är upp till studenterna att utveckla
3. Fenomenen föreslås, men studenterna måste utveckla sina egna frågor och metoder för forskning för att upptäcka samband mellan variablerna

I dag vet vi att studenter på alla utbildningsnivåer framgångsrikt kan uppleva och utveckla djupare tankeförmåga genom vetenskaplig undersökning. De graderade nivåerna av vetenskaplig undersökning som Schwab beskriver visar att eleverna måste utveckla tankeförmågor och strategier innan de kan ta del av högre nivåer av undersökning. Läraren eller instruktören måste effektivt stödja dessa färdigheter tills eleverna kan utveckla frågor, metoder och slutsatser på egen hand. En katalysator för reformer inom den nordamerikanska vetenskapsutbildningen var uppskjutningen av Sovjetunionens satellit Sputnik 1957. Detta historiska vetenskapliga genombrott orsakade stor oro över den naturvetenskapliga och tekniska utbildning som de amerikanska eleverna fick. År 1958 utvecklade och antog den amerikanska kongressen National Defense Education Act för att ge matematiska och naturvetenskapliga lärare adekvat undervisningsmaterial.

Americas National Science Education Standards (NSES) (1996) beskriver sex viktiga aspekter som är centrala för undersökande lärande i naturvetenskaplig utbildning.

1. Studenterna bör kunna inse att naturvetenskap är mer än att memorera och känna till fakta.
2. Studenterna bör ha möjlighet att utveckla ny kunskap som bygger på deras tidigare kunskaper och vetenskapliga idéer.
3. Studenterna kommer att utveckla ny kunskap genom att omstrukturera sina tidigare förståelser av vetenskapliga begrepp och lägga till ny information som de lärt sig.
4. Lärandet påverkas av elevernas sociala miljö där de har möjlighet att lära av varandra.
5. Studenterna kommer att ta kontroll över sitt lärande.
6. Den utsträckning i vilken studenterna kan lära sig med djup förståelse kommer att påverka hur överförbara deras nya kunskaper är till verkliga sammanhang.

Undersökande lärande i samhällsstudier & historyEdit

The College, Career, and Civic Life (C3) Framework for Social Studies State Standards var ett gemensamt samarbete mellan delstater och organisationer för samhällsstudier, inklusive National Council for the Social Studies, Syftet var att fokusera utbildningen i samhällsstudier på undersökande praktik, med tonvikt på ”de disciplinära begrepp och metoder som stöder eleverna när de utvecklar förmågan att känna till, analysera, förklara och argumentera om tvärvetenskapliga utmaningar i vår sociala värld”.” I C3-ramen rekommenderas en ”undersökningsbåge” med fyra dimensioner: 1. utveckla frågor och planera undersökningar, 2. tillämpa disciplinära begrepp och verktyg, 3. utvärdera primärkällor och använda bevis, och 4. kommunicera slutsatser och vidta välgrundade åtgärder. Ett tema för detta tillvägagångssätt skulle till exempel kunna vara en undersökning av etikett idag och tidigare. Eleverna kan formulera sina egna frågor eller börja med en grundläggande fråga som ”Varför förväntas män och kvinnor följa olika etikettregler?”. Eleverna utforskar förändring och kontinuitet i sättet att uppträda över tid och olika kulturers och befolkningsgruppers perspektiv. De analyserar primära källdokument, t.ex. böcker om etikett från olika tidsperioder, och drar slutsatser som besvarar undersökningsfrågorna. Eleverna kommunicerar slutligen sina slutsatser i formella uppsatser eller kreativa projekt. De kan också agera genom att rekommendera lösningar för att förbättra skolklimatet.

Robert Bain beskrev i How Students Learn ett liknande tillvägagångssätt som kallas ”problematisering av historia”. Först organiseras en läroplan för lärande kring centrala begrepp. Därefter tillhandahålls en fråga och primära källor, t.ex. historiska ögonvittnesskildringar. Uppgiften för undersökningen är att skapa en tolkning av historien som besvarar den centrala frågan. Eleverna ska bilda en hypotes, samla in och överväga information och ompröva sin hypotes när de utvärderar sina data.

Undersökande lärande i Ontarios förskoleprogramRedigera

Efter Charles Pascals rapport 2009 beslutade den kanadensiska provinsen Ontarios utbildningsdepartement att införa ett heldagsförskoleprogram som fokuserar på undersökande och lekbaserat lärande, kallat The Early Learning Kindergarten Program. Från och med september 2014 startade alla grundskolor i Ontario programmet. I läroplansdokumentet beskrivs programmets filosofi, definitioner, process och centrala inlärningsbegrepp. Bronfenbrenners ekologiska modell, Vygotskijs zon för proximal utveckling, Piagets teori om barns utveckling och Deweys erfarenhetsbaserat lärande utgör kärnan i programmets utformning. Forskningen visar att barn lär sig bäst genom lek, oavsett om det sker självständigt eller i grupp. Tre former av lek nämns i läroplansdokumentet: låtsaslek, sociodramatisk lek och konstruktiv lek. Genom lek och autentiska erfarenheter interagerar barnen med sin omgivning (människor och/eller föremål) och ifrågasätter saker och ting, vilket leder till ett undersökande lärande. I ett diagram på sidan 15 beskrivs tydligt den undersökande processen för små barn, inklusive inledande engagemang, utforskning, undersökning och kommunikation. Det nya programmet stöder ett holistiskt synsätt på lärande. För ytterligare information se läroplansdokumentet.

Då programmet är extremt nytt finns det begränsad forskning om dess framgång och förbättringsområden. En statlig forskningsrapport släpptes i samband med de första grupperna av barn i det nya förskoleprogrammet. Slutrapporten: Evaluation of the Implementation of the Ontario Full-Day Early-Learning Kindergarten Program från Vanderlee, Youmans, Peters och Eastabrook (2012) drar slutsatsen med hjälp av primärforskning att barn med stora behov förbättrades mer jämfört med barn som inte deltog i Ontarios nya dagisprogram. Liksom när det gäller undersökningsbaserat lärande i alla avdelningar och ämnesområden behövs longitudinell forskning för att undersöka den fulla omfattningen av denna undervisnings- och inlärningsmetod.

Undersökande inlärning av läsning i Nederländerna, endast för läsmogna barnRedigera

Sedan 2013 har nederländska barn möjlighet till undersökande inlärning av läsning. Programmet kommer från den nederländska utvecklingspsykologen dr Ewald Vervaet, heter ”Ontdekkend Leren Lezen” (OLL; Upptäckande läsinlärning) och består av tre delar. Under 2019 är OLL endast tillgängligt på nederländska. Som vi snart kommer att se är en engelsk version möjlig.

OLL:s främsta kännetecken är att den är avsedd för barn som är läsmogna. Läsmognad bedöms med hjälp av testet för läsmognad. Det är ett beskrivande test som består av två delprov. Vi presenterar här de viktigaste.

I skrivtestet (”writeproef”) skriver barnet sitt namn, orden ”mam” och ”dad” och några namn till, som det råkar känna till. I lästestet (”leesproef”) gör testaren nya, genomskinliga (vanliga, sällsynta eller nonsens) ord som barnet sedan försöker läsa. Testorden består av tre eller fyra bokstäver.

Antag att Tim skriver TIM, MAM, DAD och SOFIE (Tims syster). Bra testord är SIT, (nonsensord) FOM och MIST. När Tim läser SIT som ”s, i, t” analyserar han bara ljudet i ordet. Han läser definitivt inte moget då.

När Tims reaktion på SIT är först ”s, i, t” och sedan ”sit” analyserar och syntetiserar han däremot. Då är han läsmogen eller nästan, för det finns vissa villkor som analyserar och syntetiserar ord med fyra bokstäver och saknar spegelskrift i skrivprovet.

Om ett barn är läsmogen kan han börja med OLL. Det viktigaste elementet i OLL är de upptäckande sidorna. Se upptäcktssidan för bokstaven ”k” nedan. Det nederländska ordet ”kat” är det engelska ordet ”cat”, det nederländska ordet ”slak” är det engelska ordet ”snail”, det nederländska ordet ”kers” är det engelska ordet ”cherry” och det nederländska ordet ”vork” är det engelska ordet ”fork”.

Bild 1. Ontdekkend Leren Lezen (nederländska) (OLL; Discovery Learning to Read).

I tidigare kapitel har barnet upptäckt bokstäverna ”a”, ”t”, ”s”, ”l”, ”e”, ”r”, ”v” och ”o” på liknande upptäcktssidor. Det nya i upptäcktsidan för bokstaven ”k” är därför figuren ”k”. Det är uppenbart att figuren ”k” är en bokstav i det nederländska alfabetet, men hur låter ”k”? Barnet tar reda på detta genom att ställa hypoteser: är det ena djuret kanske en snigel, ”slak” på nederländska? I så fall låter ordet nedan som /slak/. Barnet läser ”s, l, a, k; slak”; hypotesen är bekräftad! På samma sätt med ”k, a, t; kat”, ”k, e, r, s; kers” och ”v, o, r, k; vork”. hypotesen ”Det är en snigel” har alltså utvidgats till hypotesen att ”k” låter som /k/ som två gånger i det engelska ordet ”clock”, och den hypotesen har visat sig vara hållbar. Inte bara det: processen för att ta reda på hur ”k” låter kallas med rätta för en upptäckande process och Discovering Learing to Read är helt klart en form av upptäckande eller undersökande lärande.

Discovery Learning to Read (DLR) på engelska

Fonemiskt sett är det nederländska språket mycket mindre genomskinligt än nästan helt genomskinliga språk som italienska, finska och tjeckiska, men mycket mer genomskinligt än språk som engelska och danska. Klassificeringen av den brittiska läsexperten Debbie Hepplewhite (född 1956) ger 217 bokstav-ljud-kombinationer. Bokstavssymbolen ”a” låter till exempel på minst fyra olika sätt: ”bil”, ”fett”, ”såg” och ”bord”. Omvänt kan ljudet i ”bord” skrivas på minst sju andra sätt: ”sundae”, ”aid”, ”straight”, ”say”, ”break”, ”eight” och ”prey”. Och så vidare.

Möjligen kan en person med engelska som modersmål konstruera tillräckligt många upptäcktssidor för alla dessa 217 bokstav-ljud-kombinationer, men för tillfället ser Discovery Learning to Read (DLR) bara ut att vara genomförbart med en eller flera hjälpbokstäver.

• Den allra första upptäcktssidan skulle kunna vara med ordet ”ɑnd” och skulle faktiskt vara en upptäcktssida för bokstäverna ”ɑ”, ”n” och ”d”.
  

  Bild 2. Ontdekkend Leren Lezen (nederländska) (OLL; Discovery Learning to Read).

• På den andra upptäcktssidan upptäcks bokstaven ”m”-/m/ med ”mɑn”, ”dɑm” och så småningom ”mɑd” som upptäcktsord.
• I den tredje upptäcktssidan upptäcks bokstaven ’t’-/t/ med ’mɑt’ en ’ɑnt’ och eventuellt ’tɑn’ som upptäcktsord.
• På den fjärde upptäcktsidan upptäcks bokstaven ’e’-/e/ med ’ten’, ’net’, ’tent’ och ’men’ som upptäcktsord.
• På den femte upptäcktsidan upptäcks bokstaven ’r’-/r/ med ’rɑt’, ’trɑm’ och ’red’ (t.ex. med utgångspunkt i den brittiska/amerikanska flaggan, med en pil nära de röda delarna).
• I den sjätte upptäcktssidan upptäcks bokstaven ’s’-/s// med ’stem’, ’nest’, ’sɑnd’ och ’ɑnts’.
• På den sjunde upptäcktsidan upptäcks bokstaven ’p’-/p/ med ’pen’, ’tɑp’, ’pɑn’ och ’mɑp’.
• På den åttonde upptäcktsidan upptäcks bokstaven ’i’-/i/ med ’stift’, ’tenn’, ’grop’ och ’dimma’.
• I den nionde upptäcksidan kunde den första hjälpbokstaven upptäckas: /ai/-ljudet i ’min’, ’paj’, ’hitta’ och ’is’, till exempel med de upptäckande orden ’natt’-/nait/, ’möss’-/mais/, ’paj’-/pai/ och ’ris’-/rais/.
  

  Bild 3. Ontdekkend Leren Lezen (nederländska) (OLL; Discovery Learning to Read).

För att göra det klart för barnet från början att ”ai” inte är en standardbokstav utan en hjälpbokstav, berättas detta för barnet och denna bokstav presenteras på ett annat sätt än standardbokstäverna, t.ex. med ett streck genom bokstaven och/eller mot en grå i stället för vit bakgrund: som ”ɑi”, ”ɑi” eller ”ɑi”.

Det finns två villkor för en upptäcktssida med en icke-standardiserad bokstavssymbol. Det första är att en sådan bokstavssymbol liknar standardalfabetet så mycket som möjligt. Och det andra villkoret är att när det gäller en kombination av bokstäver är barnet bekant med de sammansatta delarna. Med ”ɑi” är båda villkoren uppfyllda: delarna härrör från standardalfabetet och barnet känner till ”ɑ” och ”i” från den första och den åttonde upptäckande sidan.

Enligt Vervaets uppfattning bör målet vara att hålla antalet icke-standardiserade bokstavssymboler så lågt som möjligt. När allt kommer omkring, oavsett vilket slags positivt syfte som eftersträvas med icke-standardiserade bokstavssymboler, lär sig barnet dem för tillfället och bör ersätta dem – helst så tidigt som möjligt – och på så sätt lära sig bort dem. Antalet saker som ska avläras bör därför inte vara större än vad som är strikt nödvändigt.

På senare upptäcktssidor upptäcker barnet den korrekta stavningen. /ɑi/-ljudet har åtminstone dessa sex stavningar:

1. ”igh” – ”bright”, ”fight”, ”flight”, ”high”, ”knight”, ”light”, ”might”, ”nigh”, ”night”, ”plight”, ”right”, ”sigh”, ”sight”, ”slight”, ”thigh”, ”tight”;
2. ’ie’ – ’die’, ’hie’, ’lie’, ’pie’, ’tie’, ’vie’;
3. ’i(nd)’ – ’behind’, ’bind’, ’blind’, ’find’, ’kind’, ’mind’, ’rind’, ’wind’;
4. ’y’ – ’by’, ’cry’, ’dry’, ’fly’, ’fry’, ’my’, ’pry’, ’shy’, ’sky’, ’spy’, ’try’, ’why’;
5. ’ei’ – ’eider’, ’eiderdown’;
6. ”i(consonant)e” – ”jibe”, ”nice”, ”tide”, ”life”, ”oblige”, ”bike”, ”file”, ”time”, ”fine”, ”mature”, ”wise”, ”kite”, ”dive”, ”size”.