Fra erfaring til begrepsforståelse - en utprøving av fenomenbasert undervisning i mekanikk

Abstract

I denne oppgaven har det blitt undersøkt hvordan man som lærer kan tilrettelegge for elevenes læringsprosess som går fra erfaring til begrepsforståelse i fysikkundervisning.

For å finne ut av dette ble det designet et undervisningsopplegg gjennom en designbasert forskningstilnærming som la til rette for denne prosessen i et bestemt kapittel under mekanikkdelen i fysikk: "Bevegelsesmengde".

For å kunne trekke ut det generelle i fysikkundervisning fra det spesifikke undervisningsopplegget i bevegelsesmengde, ble erfaringene fra den designbaserte forskningstilnærmingen kombinert med intervjuer med erfarne lærere og et litteraturstudie.

Undervisningsopplegget var delt i to: den ene delen var erfaringsbasert i en ishall og den andre delen var konseptuell i klasserommet.

De to delene speilet hverandre, ved at det var de samme konseptene i bevegelsesmengde som ble utforsket, men ved forskjellig abstraksjonsnivå.

Ved i den første delen å legge opp til et erfaringsbasert undervisningsopplegg der elevene gikk på skøyter og spilte curling, kunne elevene kjenne selv på kroppen hva bevegelsesmengde innebærer.

Som et mellomledd mellom erfaringene de selv hadde opplevd og den konseptuelle begrepsforståelsen, ble det lagt opp til at elevene skulle reflektere og skrive med egne ord det de hadde opplevd.

I den andre delen i klasserommet ble det lagt opp til at elevene skulle matematisk løse oppgaver som liknet mest mulig på det de selv hadde erfart på isen.

Elevene viste at særlig ved oppgavene som liknet mest mulig på det de selv hadde opplevd så klarte de å matematisk beskrive og løse oppgavene.

For fysikkundervisning generelt argumenteres det for at lærere må finne den begrepsmessige tråden i det de underviser, ved å reflektere over hvordan sammenhengene mellom begrepene kan være forståelig for elevene.

Begrepene må ses gjennom elevenes øyne, uten antakelser.

Det vises til læreboka Kraft (Fossum, 2021) som et hjelpemiddel i å finne den begrepsmessige tråden, ved at boka gir gode forslag til aktiviteter som kan bidra til at elevene kan relatere begreper til sine egne erfaringer.

Til slutt argumenteres det for at fenomenbasert undervisning kan bidra til å belyse en helhet for elevene i fysikkfaget.

Fysikk er studiet av hvordan verden fungerer og henger sammen, så ved at undervisningen legges tettest opp mot den virkelige verden kan elevene bruke sin naturlige læringsprosess i fysikkfaget på samme måte som hvordan de ellers interagerer med verden på.

In this thesis, it has been investigated how teachers can facilitate the students' learning process from experience to conceptual understanding in physics teaching.

To explore this, a teaching program was designed through a design-based research approach that facilitated this process in a specific chapter in the mechanics section of physics: "Momentum".

To be able to extract the generalities of physics teaching from the specific teaching program in momentum, the experiences from the design-based research approach were combined with interviews with experienced teachers and a literature review.

The program was divided into two parts: one part was experiential in an ice rink and the other part was conceptual in the classroom.

The two parts mirrored each other, in that the same concepts of amount of movement were explored, but at different levels of abstraction.

In the first part, by creating an experiential learning program where students skated and played curling, the students were able to experience first-hand what the concept of momentum entails.

As an intermediary between their own experiences and the conceptual understanding of the concept, the students were asked to reflect and write down in their own words what they had experienced.

In the second part of the classroom, the students were asked to mathematically solve problems that were as similar as possible to what they had experienced on the ice.

The pupils showed that they were able to mathematically describe and solve the tasks that were as similar as possible to what they had experienced themselves.

For physics teaching in general, it is argued that teachers must find the conceptual thread in what they teach by reflecting on how the connections between the concepts can be understandable to the students.

The concepts must be seen through the students' eyes, without assumptions.

Reference is made to the textbook Kraft (Fossum, 2021) as an aid in finding the conceptual thread, in that the book provides good suggestions for activities that can help students to relate concepts to their own experiences.

Finally, it is argued that phenomenon-based teaching can help to illuminate a whole-based approach for students in physics.

Physics is the study of how the world works and is interconnected, so by teaching as close to the real world as possible, students can use their natural learning process in physics in the same way as they interact with the world in other ways.