Danmarks Fysik- og Kemilærerforening
Fællesfaglige fokusområder Natur/Teknologi Undervisningsmateriale

Engineering – hvad kan det bidrage med til undervisningen?

Af Sara Rosendal, www.engineerthefuture.dk
FK3 2017 7 1
Nyt 30- millioner kroners projekt skal klæde fysik-, kemi- og naturfagslærere på til at inddrage engineering i undervisningen.

Nye arbejdsformer er med hastige skridt på vej ind i skolernes naturfagsundervisning. Et nyt 30-millioner kroners projekt Engineering i Skolen er netop blevet søsat med det formål at introducere nye måder at undervise på i blandt andet fysik/kemi og natur/teknologi. Ideen med projektet er at udvikle en engineering-didaktik tilpasset den danske grundskole og kompetenceudvikle fysik/kemi- og natur/teknologi-lærere, så de i fremtiden kan inddrage engineering-metoder i deres undervisning. Det fortæller Martin Krabbe Sillasen, docent i naturfagsdidaktik på VIA University College., Han er en af ankermændene i udviklingen af den nye didaktik.

”Det er første gang, et dansk nationalt partnerskab går sammen om at udvikle en engineering-didaktik og kompetenceudvikle danske lærere inden for engineering. Projektet kan forhåbentlig give lærerene nogle helt nye undervisningsredskaber, som de kan gå direkte ud og bruge i klasseværelset,” fortæller Martin Krabbe Sillasen.
Engineering i undervisningen handler om, hvordan man skaber praktiske løsninger på praktiske problemer. Hvordan man indkredser et problem, kommer frem til et godt design og vurderer om en løsning er ’god’. Grundtanken er, at eleverne arbejder undersøgelses- og designbaseret blandt andet med at udvikle forskellige former for prototyper. Eleverne skal altså ikke blot lave laboratorieforsøg og eksperimenter, de skal arbejde med at løse konkrete problemer. Det kunne blandt andet være at konstruere en kop, der længst muligt kan holde på varmen. I arbejdet med protypen kommer eleverne rundt om naturfaglige arbejdsprocesser som blandt andet at måle temperaturer, ligesom de får kendskab til naturvidenskabelige begreber som fx varme og isolation.
Engineering-tilgangen indeholder ifølge Martin Krabbe Sillasen en langt række fordele. For det første giver det eleverne mulighed for at arbejde praktisk med den naturvidenskabelige arbejdsproces: Eleverne lærer at stille spørgsmål og definere et problem samt at indsamle og evaluere information. Eleverne analyserer og fortolker data. Desuden træner eleverne deres evner til at konstruere, udtænke løsninger og forholde sig kritisk til egne resultater. Endelig trænes eleverne i at præsentere resultater og undersøgelser for andre.
”Engineering gør det mulig for eleverne at relatere de naturvidenskabelige begreber til hverdagsrelaterede problemstillinger og ad denne vej få en bedre og anvendelsesorienteret indsigt i ingeniørernes arbejdsmetode,” forklarer Martin Krabbe Sillasen.

Engineering kan løfte de lavt præsterende elever

FK3 2017 7 2
For det andet har engineering-tilgangen den fordel, at den kan være med til at motivere alle elever og styrke de lavt præsterende elevers læring.  Udenlandske erfaringer med engineering i undervisningen viser, at elever lærer mere, når de får lov til at  arbejde designbaseret, og de motiveres af at skulle arbejde med hverdagsproblematikker og udvikle praktiske løsninger.
”Lærerprocessen bliver meget konkret og virkelighedsnær, når elever arbejder med engineering. De kan prøve tingene af, justere og optimere deres løsning. Fremfor blot at følge en kogebogsopskrift, får eleverne lov til at undersøge og eksperimentere. Det træner deres evne til at løse problemer, ligesom det styrker deres selvværd, at det er i orden at lave fejl, når bare man lærer af dem,” forklarer Martin Krabbe Sillasen.

Engineering gør det nemmere at arbejde tværfagligt

Som en tredje fordel ved engineering-undervisningen peger Martin Krabbe Sillasen på de gode muligheder for at arbejde tværfagligt. Den nye engineering-didaktik, der er ved at blive udviklet, har et stærkt fokus på tværfaglige problemstillinger og har som mål at ruste lærerne til at planlægge undervisningsforløb inden for de fællesfaglige fokusområder og derigennem arbejde hen imod den fællesfaglige naturfagsprøve. Et eksempel på en tværfaglig engineering-opgave kunne være at lade eleverne gennem tænke i, hvordan man kan konstruere en motorvej rundt om Silkeborg. Eleverne skal sammentænke både fysik, geografi og biologi i den type opgave og søge svar på spørgsmål som fx: Hvordan laver man bærende konstruktioner? Hvordan påvirker vejen fauna og dyreliv, og hvordan anlægges motorvejen på en bæredygtig måde gennem landskab og by?
”I dag er meget af den tværfaglighed, der præger udskolingen baseret på, at eleverne skal svare på arbejdsspørgsmål, som knytter sig til hvert fag. I Engineering kan eleverne opleve en endnu større grad af tværfaglighed, når de i løsningen af en reel problemstilling skal træffe valg, der påvirker de forskellige fagområder. Det er ikke bare læreren, der spørger ind til de forskellige fag. Eleverne oplever i designprocessen, hvordan fagområderne indvirker på hinanden,” understreger Martin Krabbe Sillassen.
Engineering i skolen er søsat af VIA University College, Engineer the future, Astra og Naturvidenskabernes Hus. Første del af projektet er på 3,5 år og inddrager lærere fra Horsens, Vejle, Holstebro og Lyngby Taarbæk Kommune. Engineering i skolen er tænkt som et 10-årigt program med en spredningsfase, hvor flere kommuner inddrages.
”Vores mål er at få elever, der er bedre til at arbejde undersøgelsesbaseret med naturfaglige problemstillinger. Det vil styrke elevernes evne til at forholde sig kritisk til naturfaglige problemstillinger i samfundet. Forhåbentlig vil den nye undervisningsmetode samtidig betyde, at vi øger elevernes interesse for naturvidenskab og teknologi og derigennem får flere til at søge mod den type uddannelser,” siger Martin Krabbe Sillassen.
Engineering i skolen er finansieret af Villum Fonden, Industriens Fond, Lundbeckfonden og A.P. Møller Fonden.


Hvad vil Engineering i skolen?

•    ’Engineering i skolen’ fokuserer på aktiviteter i grundskolen primært inden for naturfagene med fokus på mellemtrin og udskolingen. Gennem projektet vil lærere og lærerstuderende gennem en nyudviklet engineering-didaktik opnå kompetencer i at undervise i naturfag med udgangspunkt i engineering.
•    Projektet vil blive integrereret i eksisterende undervisningsaktiviteter i grundskolen. Didaktik og aktiviteter forankres i folkeskolereformen og i grundskolens ´Forenklede Fælles Mål’ for naturfagene.
•    ’Engineering i skolen’ er udviklet som en langvarig og målrettet programindsats over en 10-årig
periode, hvor den første 3,5-årige fase netop er igangsat.
 I løbet af de første 3,5 år er målet at:
1.    Mindst 25 % af alle grundskolelærere, som underviser i naturfag (ca. 3.000 lærere),
har gennemført et undervisningsforløb i forbindelse med et eller flere interne og/eller eksterne
engineering-aktiviteter.
2.    Mindst 80 % af alle naturfaglige undervisere på læreruddannelserne
(ca. 50 undervisere) har deltaget i efteruddannelse i engineering-didaktik.
3.    Mindst 50 % af alle naturfaglige lærerstuderende (ca. 450 lærerstuderende) har
beskæftiget sig med engineering-aktiviteter.
4.    Mindst 20 % af alle elever på mellemtrinnet og i udskolingen (dvs. ca. 70.000 skoleelever) har
deltaget i et forløb, som inddrager en eller flere engineering-aktiviteter.

FAKTABOKS 2
Hvad tilbyder Engineering i skolen?
1.    Engineering i skolen består ud over udvikling af engineering, didaktik  og kompetenceudvikling af besøgsordningen Book en ekspert. Herigennem kan du booke en ’skoletrænet’ ansat fra en ingeniør- eller teknologivirksomhed til at komme på besøg i din klasse, hvor de fortæller om deres arbejde og gennemfører en engineering-relateret aktivitet med eleverne.

Eksperterne er ingeniører, naturvidenskabelige kandidater og andre med en teknisk/naturvidenskabelig baggrund. Eksperternes besøg er relateret til Fælles Mål , især i naturfagene, men også i andre fag, og i forbindelse med undervisning i emnet ’Uddannelse og job’.

Du kan bruge besøget til at skabe begejstring og forståelse for betydningen af naturvidenskab, teknologi og matematik i samfundet, ligesom eleverne lærer om, hvad ingeniører og naturvidenskabelige kandidater arbejder med i praksis.

2.    Som lærer kan du deltage i Naturfagsmaraton, der er et allerede etableret koncept, hvor elevernes opgaver har engineering-karakter i form af at skulle arbejde undersøgende med naturfaglige spørgsmål. Engineering-didaktikken vil give dig en didaktisk ramme for undervisningen i Naturfagsmaraton, og du vil gennem Naturfagsmaraton kunne udvikle kompetencer i at bruge engineering-didaktikken i praksis.

Der vil blive udarbejdet en undervisningsvejledning baseret på engineering-didaktikken. Efter deltagelse i et Naturfagsmaraton med en integrereret engineering-didaktik vil du som lærer have værktøjer til at håndtere elevernes arbejdsproces, når der arbejdes med åbne problemorienterede opgaver.

3.    Du kan rekvirere og benytte dig af de mange nye engineering-læremidler, der er under udvikling, og som vil være at finde under astra.dk. Der vil blive udviklet undervisningsforløb til grundskolens trin, som eksemplificerer, hvordan undervisningen planlægges, organiseres, gennemføres og evalueres jf. den udviklede engineering-didaktik.

Læremidler til natur/teknologi på mellemtrin tager udgangspunkt i Fælles Mål , og læremidler til udskolingen tager udgangspunkt i fællesfaglige fokusområder

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.