Læringsutbytte av modellering i naturfag - En undersøkelse av 5. klasse elevers tilegnelse av metamodelleringskunnskap gjennom et modelleringsbasert undervisningsopplegg

Abstract

Dette er en undersøkelse av hvordan elever i 5. klasse utvikler sin metamodelleringskunnskap ved å delta i naturfagundervisning med fokus på modellering og naturvitenskapelige modeller. Metamodelleringskunnskap kan sies å være den bakenforliggende kunnskapen rundt naturvitenskapelige modeller og modellering (Schwarz et al., 2009). For å undersøke dette ble det gjennomført en intervensjon, hvor en 5. klasse deltok i totalt tre undervisningsøkter i naturfag. Her var temaet for undervisningen materies oppbygning og modellering. Problemstillingen som blir undersøkt er: I hvilken grad kan et modelleringsbasert undervisningsopplegg i naturfag føre til utvikling av metamodelleringskunnskap hos et utvalg elever i 5. klasse? For å undersøke denne ble det gjennomført to gruppeintervjuer før intervensjonen og to etter intervensjonen, hvor det var fire elever i hver gruppe. Det ble også utformet tre forskningsspørsmål som ble brukt til å undersøke problemstillingen. Forskningsspørsmålene ble basert på inndelingen og beskrivelsen av metamodelleringskunnskap til Schwarz et al. (2009) og Miller og Yoon (2023). Hvert spørsmål undersøkte elevenes utvikling innen hver sin del av metamodelleringskunnskap og er som følger: 1) Hvordan endres elevenes beskrivelse av hva en naturfaglig modell er? 2) Hvordan endres elevenes forklaring av hensikten med modeller i naturfag? og 3) Hvordan endres elevenes forståelse av hvordan naturfaglige modeller utvikles? Resultatene viste at flere elever utviklet sin metamodelleringskunnskap til et høyere nivå gjennom intervensjonen. Etter å ha deltatt i intervensjonen var det flere som forsto at naturvitenskapelige modeller ikke trenger å være mest mulig virkelighetsnære og at modeller kan brukes til å forklare et naturfaglig fenomen. Det var også en stor sammenheng mellom hvilken kunnskap de utviklet, og hva det ble fokusert mest på i undervisningen. Resultatene viser av den grunn at hvilke deler av metamodellering undervisningen retter fokuset mot vil kunne avgjøre hvilken metamodelleringskunnskap elevene utvikler av å delta i undervisningen.