Nyt MONA: Få M'et ind i STEM

I Folkeskolen har vi efterhånden i en del år erfaringer med tværfaglige forløb i naturfagsundervisningen. Måske er tiden moden til at integrere M’et fra STEM i undervisningen?

Sådan spørger Hans Hagedorn, naturfags- og matematiklærer samt matematikvejleder på Skolen ved Søen, i forordet til dette års december-MONA, der sætter fokus på formål og potentialer ved M’et i STEM.

Efter på to år med corona-dvale vendte Big Bang-konferencen i år tilbage for fuld udblæsning. Derfor kan vi nu  - for første gang siden 2019 - servere et fyldigt temanummer om matematikkens rolle i STEM-undervisning. Jette Reuss Schmidt, lektor på UCN, har været temaredaktør.

Allerede nu kan abonnenter læse med online på tidsskrift.dk. Som altid modtager MONA-redaktionen hjertens gerne kommentarer samt bud og forslag til indhold. Du kan fange os på mailadressen mona@ind.ku.dk.

Her kommer en oversigt over årets sidste MONA, der blandt andet rummer tre artikler og fem særlige temabidrag.

STEM-faglige kompetencer

Der er en samfundsmæssig ambition om at flere børn og unge udvikler STEM-kompetence. I artiklen Fra STEM-faglighed til STEM-kompetencer – et analytisk greb for STEM-undervisning i Danmark kommer Maria Møller gennem et litteraturreview frem til en karakteristik af STEM-faglighed. Kompetencebeskrivelser kan være et meningsfuldt middel til at beskrive formålet med STEMundervisning, skriver Maria Møller. Men det kræver at STEM-kompetencemålene karakteriseres og beskrives på en måde så de er både begrundelsesrettede og undervisningsbare. Maria Møller kommer frem til 7 STEM-faglige kompetencer der uddybes med eksempler på undervisningsaktiviteter.

Styr på hjørnestenen

Matematik udgør en hjørnesten i STEM-uddannelserne men den udgør også en stor udfordring, når det kommer til studerendes muligheder for at gennemføre uddannelserne. I Matematik – STEM-uddannelsernes akilleshæl viser Laura Emtoft og Lene Beck Mikkelsen hvordan studenterdrevet undervisning giver positive resultater på den front.

Studerende som deltager i studenterdrevet undervisning, oplever i højere grad at de har indflydelse på indhold og valg. Samtidig vurderer de studerende at deres deltagelse i højere grad har været drevet af et aktivt tilvalg knyttet til den studenterdrevne
undervisning, ud fra et ønske om at føle sig kompetent, skriver forfatterne. 

Matematik til forståelse af komplekse fænomener

Modelleringskompetencen i naturfag blev indført i skoleåret 2015/16 men ifølge undersøgelser er det tilføjelse, der giver udfordringer for lærere. I artiklen Undersøgelsesbaseret modellering i matematik og naturfag i skolen viser Claus Auning hvordan man kan arbejde tværfagligt med matematik og naturfag ved brug af en undersøgelsesbaseret modelleringstilgang.

Artiklen kommer med designprincipper for hvordan UBM-forløb kan planlægges og gennemføres, og kommer med et bud på
et sådant tværfagligt forløb til overbygningen. Den tilhørende case viser at eleverne kommer igennem hele den matematiske modelleringscyklus ad flere omgange, og eleverne fremhæver at den matematiske modelleringsproces giver mening for dem, og matematik er efter elevernes opfattelse medvirkende til en større forståelse af det komplekse fænomen, skriver Claus Auning.

Matematik og Fysik i ét

I det første temabidrag – STEM-undervisning i gymnasiet: Integration af fysik og matematik – præsenterer Brian Krog Christensen resultaterne af et udviklingsprojekt i gymnasiet, hvor fagene matematik C og fysik C forsøgsvis er blevet integreret i ét fag. Udviklingsprojektet viser at elevernes holdning og selvoplevede kompetence i forhold til matematik og fysik gennemgår
en positiv udvikling i forbindelse med den fagintegrerede undervisning, skriver Brian Krog Christensen.

På Professionshøjskolen Absalon har man med lærerprofilen SciTek arbejder med STEM-udfordringer. Erfaringerne viser at det bestemt kan fungere, men også at STEM-undervisning ikke blot er måder at gøre ting på, men noget der kræver sit eget indhold – og dermed tid og kræfter i undervisningen – for at lykkes tilfredsstillende. Det skriver John Andersson, Mikael Scheby, Lars Bo Kinnerup og Andreas Hemmingsen i temabidraget M’et i STEM i spil på talentlinje på Absalon.

Integreret STEM og VVS

I Lektionsstudier på læreruddannelsen som lærerfaglig udvikling fortæller Mia Jürgensen om hvordan lærerstuderende har udviklet og afprøvet tværfaglige lektioner inden for biologi og matematik. Forløbet med lektionsstudier var det de studerende fremhævede mest positivt ved modulets evaluering, og forløbet viste hvordan fagenes faglige pointer (her biologi og matematik) kan understøtte hinanden. 

Emilie Skaarup Bruhn, Simon Funch og Anne Kranker Jensen giver i I-STEM – en didaktisk model for integreret STEM-undervisning deres bud på en ny didaktisk model for integreret STEM-undervisning. I-STEM-modellen har potentialer til at kunne anvendes af lærere i grundskolen på tværs af klassetrin og STEM-fagligheder samt til at fremme kompetenceorienteret undervisning, løbende formativ evaluering og arbejde med virkelighedsnære kontekster, skriver forfatterne.

Endelig kan du læse om undervisningsforløbet ”Den klimavenlige skole” i artiklen Matematik i anvendelse – undervisning med kobling til praksis af Simon Funch og Caroline Bjerre-Bertelsen. I forløbet skal eleverne dels arbejde med fagligt indhold inden for naturfag og matematik og dels have besøg af en VVS-installatør der viser og fortæller om skolens VVS-installationer.

Kompetencemålskategorier

I kommentarsektionen skriver Jesper Sjöström på sit modersmål en kommentar til Jette Reuss Schmidt og Jens Dolins ”Refleksioner over naturfaglig dannelse og kompetence – på baggrund af et forskerseminar” fra MONA, 2022(3).

Lars Brian Krogh kommenterer sammen med Ole Goldbech på Jørgen Løye Christiansens ”Naturfaglige kompetencer i grundskolen – hvilke bør der fokuseres på?” fra MONA, 2022(3). Forfatterne går med egne ord i rette med artiklens anbefaling om at forsimple naturfagenes kompetencemålskategorier fra fire til to – navnlig empirikompetence og modelleringskompetence.

Jørgen Løye Christiansen giver i en replik svar på kommentaren og understreger, at færre kompetencemålskategorier reducerer kompleksiteten hvad angår rammesætning og evaluering af naturfagsundervisningen i grundskolen.

Vi runder nummeret af med en anmeldelse af “Håndbog i Scenariedidaktik”. Her spørger Martin Krabbe Sillasen om scenariedidaktikken kan sammenlignes med fysikkens såkaldte Grand Unified Theory – en samlet teori for elevers undersøgende arbejde med autentiske komplekse problemstillinger.