Hvad er undersøgelse?

Undersøgelse er en mangeartet aktivitet, der involverer at gøre observationer, stille spørgsmål, undersøge bøger og andre informationskilder for at se, hvad der allerede vides, at planlægge undersøgelser, gennemgå det, man allerede ved, i lyset af eksperimentelle vidnesbyrd, anvende værktøjer til at indsamle, analysere og fortolke data, foreslå svar, forklaringer og forudsigelser og formidle resultaterne. Undersøgelse kræver identifikation af antagelser, brug af kritisk og logisk tænkning og overvejelse af alternative forklaringer (National Research Council, 1996, s. 23). 

Fra læseplanen:

En elev med undersøgelseskompetence vil kunne formulere spørgsmål, som kan undersøges naturvidenskabeligt. I forlængelse heraf vil eleven kunne vælge faglige undersøgelsesmåder, designe egne undersøgelser og indsamle data på naturvidenskabelig vis. Hvor det er relevant, vil eleven kunne medtænke og vurdere kvaliteten af undersøgelser, fx i form af undersøgelsessystematik, variabelkontrol og væsentlige fejlkilder.

Undersøgelseskompetence indbefatter også evnen til at finde mønstre i, fortolke og konkludere på data. Derudover er det en del af undersøgelseskompetencen at kunne forbinde egne undersøgelsesresultater med fagets forklaringer, modeller og måder at udvikle viden på.

• Modellering har endelsen –ing, der henviser til en handling eller proces. Derfor er modellering (fortrinsvis) den proces hvor data behandles (handling) og resulterer i en model. Altså modeller bliver til via modellering.

Hvad er modeller?

• En naturfaglig model er en repræsentation, en simplifikation, en reduktion af forhold fra ‘virkeligheden’ (derfor er et kort over Narnia ikke en naturfaglig model, men det er et kort over udbredelsen af løvfrøer på Sydsjælland)
• Hvorvidt noget er en model eller ej, afhænger af hvordan den forstås og anvendes, snarere end hvilke iboende egenskaber den besidder. Derfor kan f.eks. en mobiltelefon gå fra at være 'virkelighed' til at blive model, ved at den italesættes sådan (Elev: ”hvis vi så siger at telefonen er et tankskib, der ligger her”).
• Der er mange muligheder for kategoriseringer af modeller og i figuren under afsnittet, præsenteres en række af forskellige varianter.

Hvorfor modeller?

• Modeller anvendes enten for at forstå noget, eller for at kommunikere en forståelse til andre. I en undervisningssituation er modeller derfor værktøjer, der skal hjælpe eleven til bedre at kunne forstå noget naturfagligt, eller til at kommunikere en naturfaglig forståelse til andre.
• En vigtig pointe i undervisningen er, at vi skal holde op med at tale om rigtige eller forkerte modeller, men i stedet at tale om gode eller dårlige modeller. Om en model er god eller dårlig afhænger af, hvad den skal bruges til, det er ikke en iboende kvalitet.

Pointer om metamodellering

Metamodellering betegnes i læseplanerne for naturfagene som ”et metablik på modeller og modellering” Metamodelleringsaspektet forstås som en særlig vigtig del af modelleringskompetencen, og udgør fundamentet for en forståelse af betydningen af modeller og modellering i de enkelte naturfag. Centrale spørgsmål i undervisningen i metamodellering inkluderer:

• “Hvad er modellers relation til virkeligheden?”
• “Hvad er modellers funktion?”
• “Hvorfor ændres modeller?”
• “Hvilke metoder kan afgøre, om der er en model, der er bedre end en anden model?” og
• “Hvad er formålet med at have flere forskellige modeller af samme fænomen eller objekt?”

Fra læseplanerne:

En elev med modelleringskompetence vil kunne bruge naturfaglige modeller til at forstå, forklare eller forudsige fænomener og systemers opførsel, kunne diskutere og forholde sig kritisk til modeller samt kunne revidere/konstruere modeller med afsæt i egne undersøgelser eller som en del af problemløsning.

Perspektivering drejer sig om at eleven skal kunne se sine resultater i en større sammenhæng. Eleven skal altså kunne sætte sit emne/sine resultater ind i andre sammenhænge, dvs. relatere dem til noget andet, fx historisk, kulturelt og samfundsmæssigt. Der kan derfor være tale om perspektivering i kombinationer af rum, tid og “problemstillinger/emner/metoder”, hvor der kan perspektiveres snævert inden for fag/emne til andre fag/emner/problemstillinger, til situationer i fortid, nutid og fremtid og til helt tilsvarende problemstillinger, bare udspillet andre steder, alt efter hvad der i situationen giver mening.

Perspektiveringsspørgsmål kan f.eks. være “Hvordan tror du dette (dette = den opnåede erkendelse der danner udgangspunkt for perspektiveringen) kan anvendes til at …?”, “Hvad er forskellen og lighederne mellem dette og …?”, “Hvorfor tror du det er sådan?” og “Hvordan kan du bruge dette i det du kan komme ud for i din hverdag?”

Fra læseplanerne:

En elev med perspektiveringskompetence vil kunne forbinde naturfaglig viden til sin egen hverdag og nære omverden. Eleven vil også kunne bruge sin naturfaglige viden til at belyse og forholde sig til samfundsmæssige problemstillinger med et naturfagligt indhold. Eleven vil tillige kunne beskrive og diskutere naturfags og teknologis betydning for samfundsudviklingen, ligesom eleven vil kunne fortælle om udvikling af naturfaglig viden i en historisk og kulturel sammenhæng. Endelig vil eleven kunne bruge indsigter fra et naturfag til at belyse og udvide indsigter fra andre fag.

Eleverne skal kunne kommunikere med andre om naturfag, og det skal de kunne ved brug af relevante udtryksformer, fagsprog og naturfaglige velfunderede argumenter. Særligt vigtigt er det at eleverne kan forholde sig kritisk til egen og andres argumentation, da det er vigtigt i et dannelsesperspektiv.

Eleverne skal i arbejdet med naturfag kunne argumentere (via fagsprog) for f.eks. valg og fravalg og styrker og svagheder i forhold til eksempelvis deres egne eller andres dataindsamlingsmetoder. Eleverne skal kunne argumentere for deres forskellige påstande med belæg og hjemmel (lejlighedsvist udvidet med gendrivelse, rygdækning og styrkemarkør, kendt fra den klassiske argumentationsteori).

Fra læseplanerne:

En elev med kommunikationskompetence vil kunne bruge det naturfaglige sprog til både at beskrive og formidle naturfaglige fænomener og indsigter. Konkret betyder det, at eleven vil kunne læse og producere naturfaglige tekster samt diskutere og formidle et naturfagligt indhold med brug af fagsprog, naturfaglige modeller og have kendskab til teksttyper med naturfagligt indhold og naturfaglige skrivemåder. En elev med kommunikationskompetence vil samtidig kunne argumentere med naturfaglige belæg og forholde sig kritisk til argumentation med et naturfagligt islæt.