Månedens naturfoto:
Klik for stort billede og fortælling!

 

TILLÆG: Naturvidenskab i pædagogisk arbejde

 

Det bekymrer, at interessen for naturvidenskab i dagens Danmark står svagere end tidligere - alt for svagt efter manges mening. I denne artikel har jeg valgt at tage dette op ud fra en pædagogisk synsvinkel, særligt med udgangspunkt i den professionelle pædagogs arbejde med førskolebarnet. For dagtilbud er der nedfældet i "Lov om pædagogiske
læreplaner" for dagtilbud under læreplanstemaet "Naturen og naturfænomener", at børnene i alle daginstitutioner skal tilegne sig mange forskellige erfaringer med natur (https://www.retsinformation.dk/Forms/R0710.aspx?id=90313), naturfænomener og miljø. I maj 2018 blev en revision af denne lov på vej vedtaget (forslaget til den nye Bekendtgørelse om pædagogiske læringsmål kan ses her), heri optones leg og science, således at det nye læreplanstema vdr. naturforhold får overskriften "Natur, Udeliv og Science".

 

I de enkelte institutioner kan man vælge sine tilgange til dette, men grundlæggende er der ikke formuleret meget om hvordan og mere om naturvidenskab. Nogle steder tolkes læreplanstemaet som "det at komme hyppigt på tur i skoven og se på planter og dyr". I sig selv spændende og fornuftigt at arbejde med, men jeg mener, at det naturvidenskabelige element bør bringes videre til også at omfatte eksperimentering med fysiske, kemiske og biologiske fænomener - udforskning både ude og hjemme. Dette kan bidrage til at skabe sammenhæng mellem naturvidenskabelig fag og give en generel større lyst til og mod på at eksperimentere med forhold i verden for at gøre sig selv klogere og omverden bedre. Jeg vil i denne artikel redegøre for, at der er grund til at opprioritere naturvidenskabelig tænkning i den institutionelle hverdag og give nogle eksempler på, hvorledes dette kan lade sig gøre.

 

Naturvidenskab er skabelse af viden og brug af samme om fænomener og processer i og omkring naturen - altså at forklare forklare hvordan og hvorfor verden er indrettet, som den er. Traditionelle naturvidenskabelige fagområder er fag som astronomi, biologi, fysik, geografi, geologi, kemi, matematik og datalogi, men også afledte fagområder som medicin, ingeniørvidenskab, nanoteknologi etc. betragtes som naturvidenskabelige fagområder. Også inden for samfundsvidenskabelige discipliner eller humanistiske fag er der tværfaglige naturvidenskabelige emneområder, det være sig fx. indenfor teologi, økonomi, psykologi eller pædagogik.

 

Naturvidenskab er dog ikke nødvendigvis fancy og nørdet, for naturvidenskaben er overalt omkring os, og hele vores samfund og hvert enkelt individ hviler dybest set på den. Naturvidenskab handler således i høj grad om helt grundlæggende dagligdags fænomener så som at den kastede bold falder nedad, blade kan flyve, blæst i håret, saftevandsbøvser, edderkoppespindet, at sandet bliver vådt, at solen bliver rød, blodet på knæet, der bliver til sår, de flotte farver på stenen, bålet der brænder, snogen der solbader osv. osv. Praktisk talt hele tiden og i alt kan man - hvis man har kompetancen til det - se naturvidenskab. Der er god grund til, at voksne, der formidler omverden til børn, hvad enten dette er forældre, pædagoger eller lærere, har en basal forståelse for naturvidenskabens tænkemåde, som den præsenteres herunder, så man bedst muligt kan hjælpe og støtte børnene til at få bedre fat i verdens mange, spændende forhold og samtidig indstille sig kritisk overfor, hvad der bliver præsenteret for os af tro, viden, håb og meninger.

Naturvidenskabelig tankevirksomhed er antagelig lige så gammel som menneskeheden - mennesket har tidligt forsøgt sig med forklaringsmodeller og har kunnet efterprøve modellerne for eksempel i forbindelse med livsnødvendige praktiske gøremål som jagt, navigation, båltænding, beskyttelse mod fjender og vejr og senere ifm. dyrkning, landbrug osv. Hvis en forklaringsmodel ikke gav praktisk udbytte, ændrede man praksis gennem afprøvning af en forklaringsmodel - dog kun sjældent via "trial and error", for fejl kunne være omkostningsfulde, så de indledende hypoteser var væsentlige og måtte være gennemtænkte og velargumenterede. Senere søgte mennesket på forklaringer på "større fænomener", så som astronomi, skabelse, død osv. - svar på eksistentielle problemstillinger, der med menneskeartens bevidsthedsniveau tidligt var påtrængende, væsentlige betragtninger omkring mening med livet og tilværelsen - ofte blev der brugt forklaringer, der gik hånd i hånd med religiøse tolkninger, men på mange måder dog med et naturvidenskabeligt udgangspunkt. Fra 1800-tallet nærmest eksploderede den naturvidenskabelige viden, og omkring år 1900 var mange af den opfattelse, at den menneskelige viden om naturen i det store hele var fuldstændig. I dag virker sådan en tankegang mildest talt tåbelig og opfattelsen led da også ret hurtigt skibbrud, da ibrugtagningen af forbedrede måleapparater og mere kritiske indgangsvinkler snart ledte til opdagelsen af nye fænomener, som viste, hvor uafklaret menneskeheden fortsat var på forståelsen af omverdenen.

 

Naturvidenskab søger generelt at fastslå kausalforklaringer eller lovmæssigheder, der kan anvendes til at forklare det observerede og komme med forudsigelser med en tilfredsstillende sikkerhed - altså skabe en sammenhæng mellem årsag og virkning. Det er en vigtig evne hos intelligente væsener at være i stand til at fatte sammenhængen mellem årsag og virkning, for at kunne tillære sig hensigtsmæssige reaktioner og til planlægning af fremtidige handlinger. Et fundament i naturvidenskab er filosoffen Karl Poppers idé om, at naturvidenskab er karakteriseret ved, at dens videnspåstande må være af en karakter, så de er falsificerbare, således at de, ifald de er ukorrekte, kan tilbagevises ved empiriske undersøgelser. I naturvidenskab er kritisk testning således den afgørende faktor: På baggrund af observationer og tidligere viden fremsættes en eller flere hypoteser (idéer til forklaring af et observeret fænomen). Disse testes gennem eksperimenter eller observationer. Herigennem kan forklaringen vise sig ikke at holde (falcificering) eller holde (verificering). Man kan sige, at man gennem forsøg kritisk efterprøver sin forklaringshypotese og først med en statistisk holdbar verificering, er man villig til at acceptere hyposen som en forklaringsmodel - en dokumenteret teori om en bestemt sammenhæng. En væsentlig ting ved afprøvning af hypoteser er reproducerbarhed - altså at testningen falder ens ud, hvis andre forskere et andet sted afprøver det samme. Det er ligeledes en vigtig afprøvning, at forsøgsbetingelserne varieres, således at det gennem eksperimenterne bliver muligt at studere, hvilke parametre der spiller en rolle for resultatet. At en sammenhæng bliver falcificeret er ikke det samme som en verificering af det modsatte - som det er blevet sagt, så er "evidens af fravær ikke lig fravær af evidens" - kravet for at acceptere et fænomen som gældende er altså i naturvidenskaben absolut og uafhængig af anden mangel på evidens.

 

Det er en misforståelse at tro, at accepteret naturvidenskabelig viden er absolut sikker - "med videnskabelig sikkerhed" udtrykker blot en midlertidighed, altså en her-og-nu-viden, som man bør gå efter at udfordre gennem ny afprøvning. Det er heller ikke korrekt, at naturvidenskabelige spørgsmål kan bevises - egentlige bevis findes inden for matematikken, hvor man direkte kan udlede en entydig sammenhæng (fx. når man løser en ligning), men inden for alle andre naturvidenskabelige fag, kan man ikke tale om, at en sammenhæng er bevist, men at der gennem afprøvninger af hypoteser er evidens for den mest konsistente forklaring. Evidens skal her forstås som en dokumentation, der gør det sandsynligt, at en bestemt årsagssammenhæng er holdbar og at denne kan afprøves igen med samme resultat. Naturvidenskabelig viden er dynamisk og altid forandrelig og rummer i dag på ingen måde tidligere tiders absolutte empirisme eller positivisme, hvor man mente at kunne aflure naturens hemmeligheder og verdens sandheder gennem naturvidenskaben ("at læse Guds tanker" som det så storladent hed). Objektivitet efterstræbes naturligvis, men også udfordringen af videnskabens fejlbarlige og midlertidige karakter: "Vi ved noget, indtil det må forkastes, og så ved vi, at det vidste vi ikke, men nu ved vi så noget nyt....". Enkelte fænomenter er vi dog villige til at acceptere som en slags "endegyldige sandheder", om end det strengt taget ikke ændrer deres status som afprøvningsbare, men disse er hypoteser, der har holdt så længe og været efterprøvet så mange gange under forskellige forhold, at vi opfatter dem som "naturlove" - det være sig massetiltrækning/gravitation, atomets opbygning, evolution osv. Sådanne lovmæssigheder (eller som man primært i matematikken kalder for aksiomer) er udgangspunkt for skabelse af ny viden; der er en vis nødvendighed i, at vi er enige om nogle "love", så vi ikke ustandselig er nødt til at starte ny vidensskabelse med at anfægte og teste disse grundbegreber.

 

Oftest, men ikke altid, bygger naturvidenskabelig tankegang på kvantitative undersøgelser (altså noget målbart) af noget ydre og observerbart, hvor man går efter en forklaring af et fænomen gennem verificering/falcificering af en opstillet hypotese. Dette bygger på en deduktiv tænkning, hvor man deducerer fra det generelle/almene ud i enkelttilfælde. Opstilling af hypoteser og verificering er i mange tilfælde en forskel til generel humanistisk vidensskabelse, som hyppigt bruger en kvalitativ og ofte induktiv tilgang til undersøgelse af mere subjektive oplevelser, hvor man drager slutninger fra det enkelte/specielle til det almene og hvor det indsamlede materiale i høj grad styrer teoridannelse og konklusioner. Det bliver de indvundne erfaringer, der er vigtige, ikke forhåndsantagelserne, hvor den naturvidenskabelige metode i høj grad benytter sig af forhåndsantagelser i kraft af hypoteser. Der er ikke nogen modsætning eller værdi-forskel i de to videnskabsteoretiske tilgange, det er blot to forskellige metoder, som det kan være af afgørende værdi at have kendskab til og bruge i pædagogisk formidling.

 

Naturvidenskabelig nysgerrrighed og eksperimentiering har givet menneskeheden ny viden, nyt verdenssyn og ny praksis indenfor nær sagt ethvert område, man kan tænke sig. Undervejs er "gammel viden" igen og igen blevet suppleret og eventuelt erstattet med "ny viden" i den dynamiske, naturvidenskabelige vidensskabsproces. Men vidensskabelsen har ikke været upåvirket af sociologiske forhold: Ifølge den amerikanske videnskabsteoretiker, Thomas Kuhn, der særlig er kendt for at have lanceret begrebene paradigme og paradigmeskifte i videnskabsfilosofien, har naturvidenskaben ændret sig gennem historien, ikke blot fordi vi gennem undersøgelser er blevet klogere, men også fordi forskellige videnskabelige paradigmer afløser hinanden gennem en kamp mellem grupper og generationer, og det hænder således ifølge Kuhn, at etableret videnskabelig viden ikke bruges mere - ikke fordi den falsificeres, men blot fordi den går af brug.

 

Naturvidenskabelige forklaringer bliver ind i mellem udfordret fra en anden, uvidenskabelig side, nemlig via udokumenterede hverdagsforståelser og (ofte yderst komplicerede) konspirationsteorier, der ikke sjældent har en underforstået, ideologisk dagsorden. I denne sammenhæng kan det være relevant at minde om princippet Ockhams ragekniv, som bygger på det princip, at den simpleste naturvidenskabelige forklaring med færrest antagelser må betrages som den rigtigeste. Hvis et fænomen således kan forklares evident med to forskellige tilgange, skal d en simplere forklaring tages som gyldig, indtil andet er bevist. En væsentlig ting ved naturvidenskab er, at vi kan godt få svar på fx. hvordan burhøns reagerer eller hvor meget is, der vil smelte med stigende temperaturer, men ikke hvad vi bør gøre - der er således ikke bygget et "bør" eller "skal" eller en handleguide ind i naturvidenskabelige viden, dette tilhører i stedet en efterfølgende diskussion, som ganske vist må bygge på naturvidenskabelig viden, men også på etiske, personlige, økonomiske, sociologiske og psykologiske overvejelser.

Interessen for naturvidenskab og de naturvidenskabelige uddannelser har i en årrække været faldende (http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/kulturkloft-skyld-i-de-naturvidenskabelige-fags-deroute). Dette er på flere planer et problem:

1) Det gør diskussionen om påtrængende miljøproblemer fattigere og mere præget af tilfældig hverdagsviden med færre faglige funderinger og løsningsmuligheder.

2) Som det hedder i politikersprog: "Danmark skal overleve i globaliseringen ved at konkurrere på vidensproduktion" - naturvidenskab er basis for fremtidens teknologiske produktion og civilisationens udvikling - uden tiltrækkeligt naturvidenskabeligt uddannede, vil vi ikke kunne udvikle ny produktion, robotter, ny medicin, udvikle landbrug, nyt it, være innovative osv. osv.
3) Den kritiske forholden sig til teknologi bliver præget af tilfældigheder og impulsivitet, hvis befolkningen ikke er naturvidenskabeligt dannet til en vis grad.
4) Flere går glip af den glæde og de værdier naturvidenskaben har at byde på.
5) Den naturvidenskabelige tankegang er en vigtig del af vores historiske og kulturelle fundament og uden den, er vores overblik begrænset også inden for mere humanistiske discipliner.
6) Man kommer til at mangle viden om, hvordan viden produceres.

Årsagen til den vigende interesse er blevet forklaret med kulturelle træk, som at børn og unge i dag ikke bryder sig om "det faktabaserede", men hellere vil bringe sig selv på banen i en åben diskussion - dette til trods for, at naturvidenskab rent faktisk giver rig mulighed for mange diskussion-vinkler, men opfattelse af naturfagene som værende fyldt med ren parat-viden lever bredt. Det er også blevet nævnt, at naturvidenskab er blevet svært at overskue med den voldsomt stigende vidensmængde, og dermed opleves som svært, nørdet og utilgængeligt (se fx. denne interessante video, hvor unge giver udtryk for forestillinger om naturvidenskab og forskere). Paradoksalt nok viser undersøgelser, at en del nævner, at naturvidenskab opfattes som for banal, at den ikke hæver sig over almindeligheder og derfor er kedelig. Dårlig undervisning ses også ofte nævnt som en faktor, det at naturvidenskab ikke gøres nærværende og vedkommende - man kan dermed ikke se, hvad den naturvidenskabelige viden skal bruges til. Nogle mener (som Kirsten Paludan fra Aarhus Universitet), at der eksisterer en direkte sammenhæng mellem vores samfundsmæssige nødvendighed og vores interesse: I u-lande har naturvidenskabelige uddannelser en høj stjerne, fordi udvikling i deres samfund afhænger af naturvidenskabens vækstmuligheder, hvor vi i Danmark er både økonomisk og materielt velstillede og dermed næppe oplever samme nødvendighed i naturvidenskabelig udvikling. Er det mon tilfældigt, at "videnskabsmænd" i tegnefilm og i fiktionens verden i den vestlige kultur ofte fremstilles som galninge i hvid kittel og kun med onde hensigter :-) ?

 

For mig er det et åbenlyst tegn på en naturvidenskabelig krise - eller skal vi kalde det en mangelsituation - når tro, hverdagsviden og fejlslutninger ikke sjældent opfattes som lige så gangbart som naturvidenskabelig evindens. Dette ses når kulørte forklaringer á la "der er mere mellem himmel og jord" (typisk med omvendte bevisførelse som: "Man kan ikke bevise, at auralæsning ikke virker"), ureflekterede postulater ("se - den lille bi er vist en barnebi, som er ude at flyve med sin far") eller religiøse tanker får lov til at stå på linje med naturvidenskabelig evidens. Konspirationsteorier er et tidstypiske eksempel på forestillinger, der lever på trods af, at de på ingen måde lever op til den naturvidenskabelige, kritiske arbejdsmetode. At vi mennesker er søgende og gerne vil have umiddelbart meningsfulde forklaringer på livets forhold, kan give plads til "lette løsninger", der med naturvidenskabelige øjne må betragtes som regulært videns-kontraproduktive - når vi tror fuldt og fast på en forklaring, ser vi ingen grund til at undersøge tingene nærmere eller opsøge en kritisk tilgang. "Den sunde fornuft" er et udtryk, der måske lyder positivt og tilstræbelsesværdigt, men som i mange tilfælde kan spærre for kritisk og systematisk tænkning og dermed for, at vi bliver klogere på verden. Det kendes i hele menneskehedens historie, hvor man eksempelvis har konstateret at jorden var flad (sådan siger den sunde fornuft, for vi mærker jo ikke andet, når vi går rundt på jordoverfladen), at affald i havet bare forsvinder (ude af øje...) og at solen går rundt om jorden (solen går jo op og ned hver dag...). Alle disse omstændigheder er en del af også vores tid, men gør os ikke klogere eller for den sags skyld mere interesserede i at undersøge verden, og derfor er min pointe, at det er afgørende, at børn i tidlig alder oplever voksne, der bringer den naturvidenskabelige tænkning ind i dagligdagen.

 

Spørgsmålet er, om ikke vi under alle omstændigheder kan tænde en vedblivende naturvidenskabelig interesse, hvis vi tidligt gør en god og konstruktiv indsats. At ikke alle skal være fysikere eller biologer, er indlysende, men måske kan vi med en tidlig indsats sikre naturvidenskaben et bedre fundament hos den enkelte dansker i fremtiden. Som lektor i UCC Ole Goldbech har sagt det: "Det handler ikke om, at vi alle skal være naturvidenskabsfolk, men at vi skal have en basal viden om, hvordan viden bliver til". At arbejde for større udbredelse af naturvidenskabelig viden og interesse er vigtigt! Det er også vigtigt at gøre klart, at naturvidenskab ikke blot handler om praksis, opfindelser og produktion, men er en videnskabsteoretisk tænkemåde, der er med til at gøre os klogere på verden og os selv. Pædagoger har som helt afgørende formidlere af omverdensforhold uomtvisteligt et ansvar for at sikre en grundlæggende naturvidenskabelig dannelse og tænding af interesse for naturvidenskabelige forhold og tankegang. Alle danske børn bruger i dag meget tid i institutioner fra de er helt små til langt op i skolealderen og er sammen med pædagoger, der har multifunktion som omsorgsgivere, rollemodeller, rådgivere og omverdens-vejvisere. Så pædagoger er en afgørende brik i en forbedret naturvidenskabelig dannelse generelt i befolkningen. Men hvordan?

 

Børns intuitive tilegnelse af mange dele af verden er grundlæggende naturvidenskabelig - det er ikke tilfældigt, at nogle skribenter har kaldt børn "små videnskabsfolk og forskere: Tidligt kategoriserer børn i verden - sorterer ting, der passer sammen, deler dem op, får dem til at passe sammen, tæller dem etc. - hvilket kan betragtes som en naturvidenskabelig ordenstilgang til forståelse af ligheder og forskelle i verden. Børn ser muligheder med noget, der skal løses, udtænker en løsningsmulighed (hypotese), gennemfører og afprøver - og starter forfra, hvis tingene ikke virker. Iagttag fx. hvordan børn finder ud af, hvad der kan flyde, hvordan de bygger byer af sand, kommer småsten på rutchebanen, finder ud af, hvordan de skal fange dyr, hvordan dyrene svømmer, hvornår en sæbeboble går i stykker etc. De udviklede teorier udfordres konstant i det sociale fællesskab, gennem leg og gennem planlagte aktiviteter, hvor der hyppigt også udveksles hypoteser til afprøvning i fællesskabet. Hverdagsviden og fejlhypoteser kan kun komme til at dominere, hvis de ikke jævnligt udfordres, så det er derfor en pædagogisk opgave at sikre, at eksperimentering og efterprøvning bliver ved med at foregå.

 

Lukkede og absolutte "voksen-forklaringer" på sammenhænge i verden kan let lukke af for yderligere eksperimentering. Den voksne kan derfor med fordel bruge sin viden og forklaringssammenhænge til at støtte op om barnets eksperimentering i stedet for at give klart svar på alle spørgsmålene om omverdenen. Som vidende voksen kan det være fristende at give børn forklaringen på fænomener, de undrer sig over og måske spørger til. Men børns spørgsmål er bestemt ikke altid udtryk for et ønske om at få en præcis, verbal forklaring, men i mange tilfælde, mere udtryk for en opfordring til hjælp og støtte til at arbejde videre med det spændende, som tænder barnet. En "voksenforklaring" kan man ligefrem forestille sig kan bremse barnet i videre eksperimentering og lyst til at se et givent fænomen nærmere an. Det er derfor bedre i langt de fleste tilfælde, at den voksne i stedet opfatter et barns undren og spørgsmål som en mulighed for udsigt til barnets indre verden, hvad barnet tænker på, undrer sig over og har lyst til at beskæftige sig med - hvilket dermed også er en mulighed for indsigt i, hvad barnet har af viden og virkeligsopfattelse. På den baggrund kan man i stedet støtte barnets undren, stille "åbne, igangsættende spørgsmål" tilbage til barnet, indgå i tæt dialog på denne præmis og opmuntre barnet til at fremsætte hypoteser og hjælpe med afprøvning af disse. Dermed tackles et barns spørgsmål om verden mere som en indgang til et opråb om, at barnet gerne vil beskæftige sig mere med fænomenet og have hjælp til undersøgelse. Ved en sådan tankegang hos den voksne gives betydelig bedre mulighed for, at barnets nysgerrighed på verden støttes og hjælpes videre og at barnet får øvet sig i de basale science-procedurer.

 

På engelsk har man brugt begrebet inquiry (eller på dansk undersøgelsesbaseret). Disse aktiviteter har til formål at udvikle børnenes forklaringer og forståelse gennem deres erfaringer, handlinger og refleksioner. Inquiry-based aktiviteter har til hensigt at fremme såvel børnenes begrebsmæssige forståelse som udvikling af konkrete færdigheder. Det handler i langt højere grad om at stille reflekterende spørgsmål og være nysgerrige sammen med børnene, end at give dem svar på spørgsmål de måske ikke selv har stillet (se evt. rapporten "Science i børnehøjde"). En inquiry baseret tilgang i børnehøjde kan være med til at skabe sammenhæng og helhed i forhold til naturvidenskabelige undersøgelsesmetoder hele vejen i uddannelsessystemet. Hvor inquiry længere fremme i uddannelses-systemet typisk antager en form af længerevarende eksperimenter og analyser, vil inquiry i børnehøjde foregå som en samtale mellem barn og voksen omkring en undersøgende aktivitet, hvor refleksion og forudsigelse katalyseres af pædagogen gennem refleksive spørgsmål under forløbet, og senere måske afløses af barnets egne forudsigelser, baseret på deres erfaring, uden hjælp fra pædagogen.

 

Det er generelt væsentligt, at pædagogen har en bred, naturvidenskabelig viden for at kunne lede barnet godt på vej og for at kunne få ideer til udforskningen af verden - en voksen med viden om sin omverden kan meget bedre hjælpe til i den naturvidenskabelige proces og give barnet inspiration samt - ikke mindst - vise betydningen og glæden af viden. Man skal aldrig være bange for at bruge sin viden, men man skal bruge den rigtigt - til at igangsætte og inspirere processer. At kunne tage meningsfuldt imod og bruge andres naturvidenskabelige forklaringer er kun muligt, hvis man selv har et arsenal af oplevelser og selv har været i gennem den naturvidenskabelige proces fra hypotese til afprøvning mange gange, da vil disse kunne fungere som referenceerfaringer - dette gælder primært kun ældre børn og voksne og vil aldrig give den samme vinkel og fremadrettede motivation, som de processer, man selv er direkte engageret i (disse forhold diskuteres indgående i Håndbog i naturpædagogik, hvorfor der henvises hertil!). Tilsyneladende enkle spørgsmål som "hva' er det", kan rumme meget andet end ønsket om et definitivt svar og bør derfor betragtes som en åbning indtil barnets interessesfære og dermed mulighed for at arbejde naturvidenskabeligt med omverdensforståelse. I min overordnede læringsforståelse erkender og lærer man i en naturvidenskabelig kontekst konstruktivistisk med hele kroppen, med alle sanser og med alle vilde ideer i spil.

 

En Science-baseret vinkel på naturvidenskab i pædagogisk arbejde er blevet en faktor, der forsøges at tænkes ind mange steder i disse år. Science betyder egentlig blot "videnskab", men er i denne sammenhæng ("science-pædagogik") forstået mere som "naturvidenskabelig procestænkning". Det er vigtigt at betragte naturvidenskab som bredt - altså indeholdende både fysik, kemi, biologi osv. og at sætte den naturvidenskabelige tænkemåde i fokus, før end vi for alvor kan tale om science i denne sammenhæng. Afgørende elementer er, at man i pædagogisk arbejde finder metoder, der tilgodeser de meget forskellige behov som de konkret- og formelt-tænkendebørn har (jf. Piagets udviklingsmodel), og at man tager stilling til, hvordan sådanne metoder kan integreres i den daglige pædagogik, på ture, udforskninger, leg og undersøgelser. Den naturvidenskabelige dannelsesproces er således i følge denne tankegang en metodisk tankemåde i mødet med omverdenen. Selvfølgelig handler det om naturen og at komme mere ud i naturen, men det er ikke gjort med det - skal pædagogerne hjælpe børn med at internalisere naturvidenskab, kræver det en naturvidenskabelig, funderet vinkel, som science er et udtryk for. Lad os se lidt mere på dette i praksis:


En vigtig pointe er, at man skal dyrke både sin egen og børnenes undren over, hvorfor verden dog er bygget op, som den er. Egentlig er det aldeles logisk at undre sig over stort set alt, hvad man møder omkring sig, men et positivt "Spørge-Jørgen-miljø" er alligevel noget, der skal trænes (så riv endelig de sidste sider ud af Spørge-Jørgen-bogen...) - barnet skal støttes i at fastholde den nysgerrige og undrende tilgang til verden gennem omgang med rollemodeller, der stædigt fastholder, at udforskning og at aktivt søge efter forklaringer ikke er underordnet, ligegyldigt eller på forhånd givet. På det lille plan kan alle betragtede fænomener i naturen anskues ud fra en naturvidenskabelig model, der kan hjælpe med at spore barnet ind på kernen i naturvidenskabelig tænkning:

Undren – Hvordan finde svar – Opsætte forklaringsmodeller (hypoteser) – Opsætte forsøg/eksperimenter/afprøvning – verificere/falcificere hypoteser
(Og dernæst i feedback: Ved falcificering: Opsætte nye, alternative forklaringsmodeller / Ved verificering: Nye observationer og ny undren og så forfra....)
 

Denne metode er klassisk, om end den videnskabsteoretisk er blevet beskrevet på flere forskellige måder. Den amerikanske filosof, pædagog og samfundskritiker John Deweys tanker om refleksiv tænkning var et vigtigt bidrag til forståelsen med sin pragmatistiske grundopfattelse (det som fungerer i praksis, er den korrekte opfattelse af virkeligheden), der indebar en forståelse af, at mennesket konstant er i interaktion med omverden og at omgivelserne (og dermed den viden, der kan erkendes) også hele tiden ændres. Dewey er kendt for begrebet "Learning by Doing" knyttet til erfaringspædagogikken, der mener, at den optimale måde at opnå viden og færdigheder på, er gennem udførelse af praktiske handlinger i konkrete situationer: Fra den spontane tanke til intellektualiseringen (undersøgelse) over hypoteseudvikling til ræsonnement-udarbejdelse og endelig afprøvning af hypotese.

Selvfølgelig spiller alder og udvikling ind på, hvordan (men ikke om....) barnet kan undersøge verden naturvidenskabeligt og hvordan barnet kan eksperimentere og manipulere sig til forståelse af verdens forhold. Grundlæggende er metoden dog den samme og dermed også den igangsættende tilgang, som pædagoger kan gøre brug af gennem at observere børnenes interessere for fænomener og på denne baggrund stille spørgsmål til barnet og sammen med barnet og indgå i dialog for efterfølgende at give mulighed for hypotesedannelse, diskussioner og afprøvning. Børns tilgang er den legende og det er vigtigt at fastholde dette perspektiv - at fremme lysten til at lære gennem den elementære lyst til at se på verden. Videnskabelig grundmetode kunne man kalde det - lad os se på nogle eksempler med børn i forskellige aldre:

 

Man kan starte med at spørge: Hvad med meget små børn uden sprog eller handicappede uden verbal kommunikationsevne? Det er vigtigt at slå fast, at dialoger og fremsættelse af såvel undren som hypoteser ikke blot er knyttet til det verbale sprog: Spørgsmål kan stilles ved at pege eller på anden måde rette opmærksomhed mod et objekt eller fænomen. Den voksne kan hjælpe og støtte sprogligt ved at sætte ord og tilpasse sit nonverbale sprog til barnets. Gennem pædagogens positive respons kan undren udvikles, forklaringsmodeller fremsættes og ideer til undersøgelser blive udviklet. Det kan handle om helt enkle forhold - eksempelvis kan man med fordel arbejde med modsætningsforhold: Hvad er let/tungt, hvad er hårdt/blødt, hvad siger plask/plump ned i vand, hvad er glat/ru, hvad er koldt/varmt osv. Der er tale om en simple forhold i omverdenen, men ikke desto mindre meningsfulde og spændende ting at udforske, der tidligt i livet tænder yderligere interesse for naturforhold og for kreativt at udforske disse.

 

Det 2-3 årige barn: Børnene beskriver, hvad de ser, og det som sker med hverdagsord. Pædagogen kan introducere simple naturfaglige termer og dermed udvide og præcisere børnenes ordforråd. Når stenen kastes i vandet udbryder den to-årige: "Borte". Pædagogen kan svare med at introducere begrebet synke: "Ja, stenen synker" og kan så tilføje, hvis barnet udviser yderligere interesse og undren: "Den er nok tungere end vand". Barnet eksperimenterer spontant omkring de helt enkle hverdagsforhold, de er omgivet af, sand, vand og jord kan optage dem længe i sig selv. Pædagogen kan tilføre nogle få ekstra-elementer og selv indgå i og fremvise videns-lege til yderligere inspiration. Det skal bare være enkelt og sansestimulerende, alt skal primært kunne opleves meget direkte. Børnene kopierer gerne hinanden og pædagogen i deres omverdenserobringer - og i denne parallelleg kan der opstå nye adgange til undersøgelser.

 

Det lidt ældre barn, som er 4-5 år: Børnene bruger fortsat overvejende hverdagsord, men bliver opmuntret til at bruge naturfaglige udtryk, som de forsøgsvis afprøver i dialogen. Pædagogen kan støtte, at behovet for fagudtryk vokser gennem inspiration til leg med ting, der flyder og synker. Flere elementer at vælge mellem øger eksperimenteringstrangen fx. i form af adgang til små-biotoper med planter og dyr, niveauopdelinger i sandkasse, vild have etc. Pædagogen kan træne hypotese-tænkningen gennem fx. at spørge: "Hvad tror du der sker, når..." etc. Barnet er i denne alder vældig nysgerrig på de elementære omverdens-omstændigheder: Regn og blæst, sne og varme, dyrs bevægelser og former, lugte og smag.

 

Det 5-6 årige barn fortæller gerne om deres eksperimenter og udveksler tanker og ideer med en hel del naturfaglige udtryk. Børnene formidler hyppigt ideer, hypoteser og refleksioner videre - taler om årsag og virkning og lægger dermed op til dialog, hvor det er afgørende, at pædagogen støtter gennem sit eget engagement, sin undren og viden. Børn kan fx. spørge: "Hvorfor flyder træ, men ikke sten?" Dette er primært et spørgsmål, der kalder på hjælp til eksperimentering fremfor et egentligt, konkret svar. Barnet skal hjælpes med yderligere begrebssætning og til at udvikle såvel hypoteser, eksperimentering og refleksion.

 

Børn i skolealderen vil ofte op til puberteten have en dyb og intensiv interesse i enkeltstående naturelementer og en trang til at opsøge og afprøve mere viden, hvis vel at mærke at de voksne opkring dem støtter positivt op og fastholder interessen. Støttende voksne, der anerkendende kan deltage, diskutere, inspirere og lægge op til udfoldelse, og bred tænkning med interessen for det smalle som indgangsvinkel, er betydningsfulde for fastholdelse af interesse og eksperimenteringstrangen - det stof kommende forskere er opbygget af. At opleve det nørdede som legitimt, at kunne få lov til at dyrke sine interessefelter, at læse videre om dem, at bruge fantasi og lade drømme få frit løb er udviklende og lægger en grund for naturvidenskabelige interesser for fremtiden. Skønt mange unge i puberteten retter deres opmærksomhed andre steder hen, er det også en alder, der markerer, at interesser kan forenes og særlige interessefællesskaber kan få bund. Der er udviklet mange projekter indenfor hvad der kaldes "Citizen Science" - hvilket dækker over regulære forskningsprojekter, hvor resultaterne indsamles af frivillige ikke-forskere, helt almindelige mennesker, der finder det spændende at gå ud og udforske verden og dermed bidrage til et større forskningsprojekt. Børn deltager også i høj grad i sådanne projekter, både i skolen og i fritiden og det er en skæg og udfordrende måde, hvor man meningsfuldt kan studere planter i et område, havets dyr, trækfugle, forårets komme eller noget helt andet (et eksempel på et sådant projekt kan ses her: http://www.wwf.dk/kampagner/opdag_havet/).

 

Selvom der er store ting på spil som generel naturvidenskabelig og teknologisk dannelse, skoleparathed, at få uddannet flere folk indenfor naturvidenskab, at sikre fremtidens innovative arbejdsstyrke etc. så skal arbejdet med science indenfor det pædagogiske området først og fremmest i nuet være rettet mod "emergent science" (altså den gryende forståelse for de store lovmæssigheder i naturen) gennem fokus på de umiddelbare pædagogiske formål: Sjov, forundring, nysgerrighed, leg, kammeratskaber, omsorg, inklusion, fantasi, fortælling og kreativitet. Erfaringer skabt gennem science kan være værdifulde på mange områder også udover det direkte naturvidenskabelige. Med udspring fra Nordamerika bruger man også i Danmark i stigende grad forkortelsen STEM (står for Science, Technology, Engineering and Mathematics) som et udtryk for den bredde, science-disciplinerne repræsenterer og en forståelse af, at man kan arbejde med disciplinerne i mange krydsfelter og på mange plan og niveauer bl.a. ud fra deviser som "science i børnehøjde" og "tidlig start - senere gevindst". Min kollega Thorleif Frökjær fra Københavns Professionshøjskole omtaler en nordsjællandsk kommune, der efter et års pædagogisk udviklingsarbejde med fokus på dette, har erfaret, at science styrker fagligheden hele vejen rundt og ikke kun inden for det, der har med naturfænomer og naturvidenskab at gøre (https://www.altinget.dk/forskning/artikel/lektor-naturvidenskaben-skal-ind-med-modermaelken-ikke-kun-paa-skolebaenken).

 

Hvilke ting bør en pædagog så opøve og træne med for at blive god til at arbejde pædagogisk med naturvidenskab? Meget handler efter min mening om indstilling og at øve sig på at se muligheder, overordnet vil jeg fremdrage følgende kompetancer for den science-igangsættende pædagog:

1) En elementær viden om naturvidenskabelig arbejdsmetode og facts, ikke nødvendigvis omfattende, men nok til at tænde på at vide mere og kunne skelne tro fra viden.

2) Evne til identifikation af en naturvidenskabelig problemstilling, spørgsmål, tema etc. At pædagogen i børns handlinger, leg og spørgsmål eller i stedets aktiviteter kan få øje på temaer af naturvidenskabelig karakter. Pædagogens evne til at få øje på, at her er der noget spændende, der kan udvide verdensopfattelsen, er helt afgørende.

3) En lille viden om det konkrete emneområde og problemstillingen - konkrete facts, brugbarhed og historier. Mængden udvikles med tiden, føler man sig uerfaren og urutineret kan man med fordel knytte sig til en kollega, men man bør huske på, at vi som voksne har meget med os, nogle gange skal man blot lige have tid til at finde det frem - så stol på dig selv og arbejd videre.

4) Kompetance til at tage et naturvidenskabeligt tema op, sætte ord på sammen med børnene og dyrke børnenes undren og tage problemstillingen videre - skabe rum for at børnene aktivt kan opstille hypoteser og løsningsmodeller.

5) Kompetance til at finde yderligere viden frem, der kan bruges til selve aktiviteterne. Forberedelse og fordybelse klæder den voksne på, så man kan bidrage med spændende ideer, kan sikre processens forløb og være en rollemodel, der stråler af lyst og lysten til at undersøge og lære. Man skal have en vis merviden (altså mere viden end den, man direkte kan regne med bliver sat i spil) for at kunne køre forløbet inspirerende, autentisk og interessant - og hvem vil ikke gerne være "en spændende voksen"?

6) Evne til skabe science-aktiviteter, der legende og eksperimenterende kan diskutere/inspirere/give svar på de udvalgte problemstillinger. Det kan være undersøgelser, betragtninger, forsøg, observationer. Den voksne kan være med-undersøger om det fælles tredje, men ikke den, der kommer med svar - det er eksperimenterne der er i fokus og giver baggrund for snak, der kan betragtes som "svar på de naturvidenskabelige problematikker".

7) Skabe og fastholdelse rum for drøftelse, udbrud, kommentarer, nye ideer, bearbejdning under vejs i processen sammen med børnene.

8) Kunne muliggøre fælles diskussion, perspektivering, konkludering og evaluering efterfølgende og give plads for, at processen kan starte forfra.

9) Studere forhold omkring temaet yderligere, så man dels bliver endnu bedre rustet til både at se og håndtere science-temaet og dels giver øjne på nye muligheder og andre felter, den fælles opmærksomhed kunne henledes på. Det vil være godt, om pædagogen skriver ned og delagtiggør sine kolleger i forløbet.


Det er egentlig ikke med udgangspunkt i et særligt projekt eller en større tematisering at ovenstående er skrevet, for science skulle meget gerne være en del af dagligdagen, simpelthen fordi naturvidenskaben er overalt tilstede - i enhver oplevelse. Man kan selvfølgelig planlægge særlige forløb, men man bør efter min mening øve sig på at gribe det simpelt an i forbindelse med det ovenstående, det er vigtigere at dyrke science hyppigt med dagligdags forhold og hvad man lige møder end at skabe få og store, men sjældnere konstruktioner. Børn som støttes i et sådant miljø, vil selv udvikle en spirende naturvidenskabelig tænkning, blive mere nysgerrige på deres omverden og bedre lægge mærke til de små, men interessante ting i verden. Science-pædagogik vil oftest føre til fælles overvejelser over "tilværelsens store spørgsmål" og er derved fremragende til at give brændstof til filosofiske samtaler med børn og samtale om, hvad viden egentlig er og hvad tro er. Jeg kan som en god, både praktisk og teoretisk oversigt anbefale at læse antologien "Metoder i naturfag" Sara Tougaard og Lene Hybel Kofod, der kan downloades her (stammer fra https://www.experimentarium.dk/undervisningsmateriale/metodelab), det er en glimrende og lidt anderledes indføring i emnet med udgangspunkt i undervisningen i folkeskolen.


Lad mig nævne nogle problemstillinger, som helt oplagt i et naturvidenskabeligt, pædagogisk miljø vil være basis for fokus og undren og som derved kan sættes i spil i ovennævnte, naturvidenskabelige procesforløb - spørgsmål stilles ikke nødvendigvis som nedenstående, det drejer sig mere om den eksemplarisk rejste problemstilling som sådan og den gode naturvidenskabeligt-inspirerende pædagog vil herudfra kunne perspektivere videre og hjælpe med til at systematisere undringsprocessen med hypotesedannelse etc, så der måske kan trækkes generelle linjer ud fra de specifikke detaljer - altså støtte i en egentlig naturvidenskabelig vidensdannelse:

Hvad er hårdt og blødt - hvordan kan noget blødt pludselig blive hårdt? Hvorfor brænder brændenælder? Hvorfor vokser hår ud igen? Hvordan kravler en snegl? Hvad er en regnbue? Hvorfor er ting større, når man ser dem gennem en lup? Hvordan kan en vandbille trække vejret under vand? Hvorfor smider man salt på den isglatte vej om vinteren? Hvorfor er planter grønne? Hvordan laver man ymer? Hvorfor har månen faser? Hvordan kan græs vokse, når det er blevet slået? Hvad er ild? Er der altid flere røde vingummier i poserne end grønne? Kan blomster leve kun af vand? Hvorfor har insekter sjove øjne? Hvorfor ser man sig selv spejlvendt i et spejl men ikke på hovedet? Hvorfor regner det? Findes der baby-mariehøns? Hvorfor kan man røre salt og sukker ud i vand, men ikke sand? Hvorfor bliver karse ikke højere? Hvordan hæver gærdej ? Hvor kommer vandet i hanen fra? Kan regnorme godt lide regn? Hvorfor smager juice grimt, når man lige har børstet tænder? Hvorfor kan en flyvemaskine flyve? Hvorfor dufter blomster? Hvordan kommer der lys i lamperne? Hvor er frøerne om vinteren? Hvorfor har fugle forskellige næb? Hvorfor "klistrer" magneter sammen - eller støder sig væk fra hinanden?

Jeg har til brug i undervisningssammenhænge fremstillet en mere konkret praksismanual over gode scienceforsøg, som rummer mange forskellige eksperimenter, man kan bruge til at skabe umiddelbart undren over fænomenerne i eksperimenterne eller som kan benyttes til inspiration, hvis man vil skabe forsøg på baggrund af en allerede udtrykt undren - denne praksismanual kan ses her!

Det er oplagt at bruge IT-teknologi i naturvidenskabelige sammenhænge - nu om dage kan man købe et digitalt mikroskop eller en håndholdt stereolup med tilkobling til en PC eller en IPad til en brøkdel af prisen på de klassiske instrumenter, og selv om de ikke er lige så præcise, så kan de håndteres meget enklere af børn og lægger derfor i endnu højere grad op til sjov, udforskning og eksperimentering. Udstyret kan i sig selv fascinere, men dets brug bliver for alvor meningsfuldt, når det benyttes til at undersøge hypotesers holdbarhed, hvad enten det handler om at tage fotos hver dag af bladene, der kommer ud af bøgetræernes knopper, tælle antal fugle på en video, tegne et kort med kompasfunktion, fremstille en stop-motion film, som viser pindsvinets liv eller som nævnt ovenfor bruges med noget af al det udstyr, der kan købes som ekstraudstyr. IT er også oplagt som værktøj til dokumentation af arbejds- og udviklingsprocesserne. Dokumentation i processen er vigtig - dels for at fastholde processen og inspirere videre dels for at kunne vise den udadtil og bruge den i evalueringssammenhænge. En dokumenteret naturvidenskabelig proces er interessant at gennemgå i en personalegruppe og kan medvirke til, at flere får øje på mulighederne for bevidst at indtænke naturvidenskab i deres pædagogiske arbejde.

 

Man kunne ønske sig, at dagens institutioner kunne arbejde tættere sammen med virksomheder og institutioner, hvor der arbejdes i praksis med naturvidenskab. Besøg og samarbejde kunne give andre billeder af naturvidenskabens praktiske, professionelle perspektiver - hvad naturvidenskab bruges til i praksis i samfundet. Børn er generelt ikke i særlig høj grad en del af arbejdslivet og produktionslivet - dette er de voksnes verden, som børnene i daginstitutioner holdes væk fra. Det er synd, at en så oplagt mulighed for at få bredt mere af de voksnes verden ud og inspireres på gennem den måde, naturvidenskaben bruges praktisk i samfundslivet, ikke udnyttes bedre og mere formaliseret!

 

Tidligere nævnte jeg betydningen af i eksperimenter og afprøvninger at ændre parametrene, dette skal lige have et par ord mere med på banen: I naturvidenskabelige afprøvninger må man skelne mellem variabler og konstanter for at forstå, hvilke parametre man bør variere i et forsøg for at teste en hypoteses holdbarhed og dermed sikre forsøgenes kontrollerbarhed og reproducerbarhed - dette er nogle væsentlig faktorer ved naturvidenskabelige forsøg. Med variabler forstås det som kan ændres, mens konstanter er de faste parametre, der er forudsætningen i forsøget. Undersøger man eksempelvis, hvordan stoffer som sukker og salt kan opløses i vand, kan temperatur være en variabel, men sætter man den til en konstant, så er det andre forhold end temperaturens indvirkning, man er interesseret i at undersøge. Alt dette kan umiddelbart synes vel akademisk, når vi taler om pædagogisk arbejde, men det giver bestemt mening at sikre, at den naturvidenskabelige tankegang, som børn tidligt bør blive bevidst trænet i, kommer til bredt at rumme den hele tankegangens væsentligste principper. At sådanne forhold introduceres tidligt gennem sjov, frie eksperimenter og leg kan meget vel give baggrund for, at naturvidenskab senere i livet fremstår mere meningsfuldt og mindre svært tilgængeligt.

 

Sammenfattende kan siges, at det at arbejde pædagogisk naturvidenskabeligt ikke blot handler om at gå ud og kigge, men er en særlig anskuelsesmåde på virkeligheden med en særlig metodisk indgang, der rummer mere og er dybere end blot det "at være i" eller "at kigge på" og at denne indgangsvinkel meget vel kan være en betydningsfuld dannelsesproces tidligt i livet med væsentlige, positive konsekvenser på længere sigt. Jeg har valgt grundlæggende at tale om naturvidenskab fremfor science i denne artikel, for jeg ønsker at markere, at det jo drejer sig om naturvidenskabelig erfaringsdannelse og - erkendelse; science-pædagogik kan være en metode-tænkning til at bevæge sig denne vej. Pædagogers faglige fundament i denne sammenhæng er her kun overfladisk berørt, men er betydeligt mere kritisk belyst fx. i et nyere arbejde af Niels Ejbye-Ernst (Ejbye-Ernst: Pædagogers formidling af naturen til børnehavebørn, Tidsskriftet Mona 2013-3), som jeg derfor vil henvise til. Hvis man godt vil sætte sig yderligere ind i naturvidenskabelig tænkning og videnskabsteori, så er Ian von Hegners bog "Vidunderlige videnskab - den ioniske drøm" fra Skriveforlaget, 2014, et overfangsrigt, men ikke svært værk at lære en masse fra og Stig Broström & Thorleif Frøkjærs direkte praktiske og teoretiske orienterede paperback "Science i dagtilbud - børn og pædagoger undersøger naturens lovmæssigheder" fra Dansk Pædagogisk Forum, 2015. Afslutningsvist skal nævnes, at UCC-magasin har udgivet et glimrende nummer om Science og Matematik (maj 2014, kan online læses her: https://ucc.dk/magasin/nr-11-april-2014).

 Print Friendly and PDF

 

Håndbog i naturpædagogik:

Ole Wohlgemuth:
HÅNDBOG I NATURPÆDAGOGIK
ISBN 87 7378 286 6
Forlaget Politisk Revy,

2. udgave, 2006.