Hvorfor argumentasjon i naturfag?

Argumentasjon er en av de viktigste drivkreftene i naturvitenskapelig praksis og dermed et sentralt kjennetegn ved naturvitenskap. Det er bred enighet om at skolens naturfag må fokusere på hva som kjennetegner naturvitenskap. I denne artikkelen beskriver jeg hva som kjennetegner naturvitenskap og begrunner hvorfor vi bør jobbe med argumentasjon i naturfagundervisningen.

“The rationality of science is founded on the ability to construct persuasive and convincing arguments that relate explanatory theories to observational data.”

Duschl & Osborne (2002)1.

Naturvitenskapens egenart

Å forstå hva som kjennetegner naturvitenskap, også omtalt som naturvitenskapens egenart, er et viktig mål for naturfagundervisning. Det er særlig tre aspekter ved naturvitenskap som er viktige for naturfaglig allmenndannelse:

  • Naturvitenskapelig innhold
  • Undersøkelsesbaserte metoder
  • Å forstå naturvitenskap som en sosial prosess

I løpet av min egen lærerutdanning og hovedfagsstudier ble jeg godt kjent med naturvitenskapelig innhold og undersøkelsesbaserte metoder, og det var også disse jeg fokuserte på som naturfaglærer i ungdomsskolen. Det var først da jeg tok kurs i naturfagdidaktikk at jeg ble bevisst på naturvitenskapen som en sosial prosess. Ved tilbakeblikk på egne hovedfagsstudier i biologi var det akkurat slik det foregikk: Vi var ei gruppe med flere forskere, stipendiater og hovedfagsstudenter som samarbeidet om datainnsamling og møttes ofte til lunsj og i ulike diskusjonsfora. Vi brukte faktisk svært mye tid på å diskutere faglige problemstillinger og å utfordre hverandre, ofte i lys av faglitteratur fra andre studier. Tanker om ulike problemstillinger ble ofte modifiserte etter hvert som vi fikk kjennskap til alternative forklaringer eller ble utfordret av bedre argumenter. Som lærer innser jeg hvor viktig det er at elevene også lærer om dette sentrale aspektet ved naturvitenskapen.

Kort oppsummert kan vi si at idealet for naturvitenskap er at forskningsresultater skal være offentlig tilgjengelig, ingen forskningsbidrag skal ekskluderes pga. irrelevante kriterier som nasjonalitet, religion, sosial status etc. Forskningsresultater skal være av høy kvalitet og gjennomgå fagfellevurdering. Fagfellevurdering innebærer at forskningsresultater og metoder blir vurdert av eksperter på samme fagfelt.

I en artikkel i Nature påpeker Ziman2 at naturvitenskap i universitetssektoren er i rask endring. Individuelle prestasjoner flettes inn i kollektivet til tverrfaglige team. Kommunikasjonen mellom ulike forskningsmiljøer skjer raskere og er mer global pga. elektronisk kommunikasjon og elektronisk publisering. Stadig flere samfunnskrefter legger press på forskningsmiljøer ved universitetene samtidig som myndighetene setter tak på bevilgningene og forventer å få noe igjen for pengene.

argumentasjoninaturfag

Fremveksten av naturvitenskapelig kunnskap er kompleks og dynamisk, men består altså ikke bare av teorier, modeller og forklaringer. Naturvitenskap preges også av økonomiske, politiske, sosiale, etiske og personlige interesser som former den konteksten naturvitere opererer i. Du kan leser mer om naturvitenskapens egenart i artikkelen "Vitenskapsteori -noen for skolens naturfag?" i lenken til høyre.

Dersom skolen effektivt skal bidra til å øke den generelle forståelsen av naturvitenskap, må vi fokusere på naturvitenskapens egenart. Elevene må få lære om mål og formål med naturvitenskapelig arbeid og hva som kjennetegner den kunnskapen som blir produsert, inkludert styrker og svakheter. Dette er en viktig forutsetning for å kunne forholde seg til problemstillinger med naturvitenskapelige aspekter i et moderne demokratisk samfunn.

Vi skiller ofte mellom etablert vitenskap, som kan karakteriseres ved stabil konsensus i vitenskapelige fagmiljøer, og vitenskap fra forskningsfronten, det vil si fenomener og temaer som ennå er under utforskning.

Argumentasjon er en av de viktigste drivkreftene i naturvitenskapelig praksis. Naturvitere konstruerer argumenter, vurderer evidens, konstruerer begrunnelser som støtter hypoteser og diskuterer alternative forklaringer. Gjennom historien har naturvitere måttet revurdere teorier, modeller og forklaringer i lys av ny evidens som måtte komme fram. Av og til har ny evidens ført til små justeringer eller revisjoner av teorier og modeller, mens andre ganger har teorier og modeller blitt fullstendig forkastet. Artikkelen "Hvordan kan vi argumentere for et standpunkt?" er linket til høyre på denne siden. Her kan du lese om Einstein og Newtons konkurrerende relativitetsteorier.

Å engasjere seg i argumentasjon og debatter rundt nye funn og teorier kan altså føre til at forskere endrer oppfatning av et fenomen. Elever som blir bedt om å vurdere ulike forklaringer på et fenomen, kan også endre oppfatning. Les mer om dette i artiklene "Hvordan tilrettelegge for argumentasjon i undervisningen?" og "Argumentasjon i grubletegninger". Linken til artiklene er til høyre på denne siden.

Hva er argumentasjon?

Det finnes mange definisjoner på argumentasjon, her vil jeg bare nevne to. Filosofen Steven Toulmin utga i 1958 boken The uses of argument, som fortsatt er mye brukt av naturfagdidaktikere. Toulmin definerer argumentasjon som en påstand og dens tilhørende begrunnelser. Costello og Mitchell3 opererer med en definisjon der argumentasjon kan forstås i lys av konkurranse og konsensus. Konkurranse refererer til argumentets rolle i å skille mellom ulike posisjoner, mens konsensus refererer til argumentets rolle i forhold til å bringe ulike posisjoner sammen.

Argumentasjon refererer både til prosessen og produktet. Med prosessen mener vi å fremme et synspunkt og engasjere seg i en kritisk diskusjon. Argumentasjon som symbolsk produkt er for eksempel premisser, begrunnelser, evidens og konklusjoner som benyttes i en diskusjon.

Argumentasjon i naturfag

I naturvitenskap er kunnskapsproduksjon knyttet til begrunnelse for kunnskap, og påstander bør være relatert til enten en sti av logiske betingelser eller til data og evidens fra ulike kilder (eller begge deler). Naturvitenskapelige påstander er dermed forskjellige fra meninger.

På grunn av sterkere fokus på naturvitenskapelig kunnskapsproduksjon som en sosial prosess, har argumentasjon i naturfag de siste 10-20 årene fått økt oppmerksomhet internasjonalt. Det er enighet om at naturfaget bør utvides fra hovedsakelig å undervise om etablert kunnskap; hva vi vet, til også å fokusere på grunnleggende kjennetegn ved naturvitenskapen. Det er like viktig å undervise om hvordan vi vet. Vi bør vise elevene hvordan evidens brukes til å konstruere forklaringer innen naturvitenskap. I tillegg bør vi synliggjøre noen av begrunnelsene for etablert kunnskap. Hvordan vet vi for eksempel at jordskorpa er delt inn i plater som beveger seg i forhold til hverandre?

I LK06 er det først og fremst Forskerspiren som ivaretar naturvitenskapelige prosesser og argumentasjon. I Forskerspiren omtales naturvitenskap slik: Naturvitenskapen framstår på to måter i naturfagundervisningen: Som et produkt som viser den kunnskapen vi har i dag og som en prosess som dreier seg om naturvitenskapelige metoder for å bygge kunnskap. Prosessene omfatter hypotesedanning, eksperimentering, systematiske observasjoner, åpenhet, diskusjoner, kritisk vurdering, argumentasjon, begrunnelser for konklusjoner og formidling. Forskerspiren skal ivareta disse dimensjonene i opplæringen.

Elevene må få muligheter til å praktisere hvordan de skal artikulere begrunnelser som støtter bestemte påstander, hvordan de skal overbevise sine medelever om et standpunkt; hvordan de skal motbevise andres argumenter og hvordan de skal stille spørsmål og relatere alternative synspunkter osv. I andre artikler i dette tidsskriftet kan du lese om konkrete eksempler på hvordan du kan jobbe med argumentasjon i undervisningen.

Argumentasjon kan integreres i et utall av undervisningskontekster. Tre viktige målsettinger for å jobbe med argumentasjon i naturfag peker seg ut:

  • Å gi elevene kunnskaper om naturvitenskapens egenart: Lære hvordan naturvitenskap er konstruert
  • Å gi elevene grunnlag for deltagelse i demokratiske prosesser: Naturvitenskap gjennomsyrer mange dagsaktuelle tema
  • Å utvikle mer avanserte ferdigheter enn å gjengi og anvende kunnskaper: Utvikle kritisk tenkning: begrunne påstander, kritisk vurdere informasjon og andres argumenter


I en del land, for eksempel Norge, USA, England og Spania, er disse målene blitt innlemmet i de offisielle læreplanene, mens de i andre land fremdeles er anbefalinger, særlig fra naturfagdidaktiske forskere og lærere. Uansett status er disse målsetningene satt på agendaen.

I tillegg til naturfaglige begrunnelser for argumentasjon finner vi også på politisk nivå tegn på at argumentasjon anses som en viktig ferdighet verden over. IKT og trender i globaliseringen har bidratt til å fornye visjonen om at innbyggere må håndtere enorme mengder informasjon og være i stand til å evaluere/vurdere denne informasjonen. Et viktig aspekt ved slike ferdigheter er evnen til å argumentere med evidens.

PISA har også vært en drivkraft for å bedre ferdigheter som for eksempel evnen til å koordinere evidens og påstander. PISArammeverket nevner ikke argumentasjon som begrep, men understreker spesielt betydningen av evidens for å komme til konklusjoner:

An important life skill for young people is the capacity to draw appropriate and guarded conclusions from evidence and information given to them, to criticize claims made by others on the basis of the evidence put forward, and to distinguish opinion from evidence-based statements. Science has a particular part to play here since it is concerned with rationality in testing ideas and theories against evidence from the world around (OECD 2003, s. 132)4

Skriftlige og muntlige ferdigheter

Internasjonalt har det de siste årene vært fokus på muntlig og skriftlig språk i naturfag. Vi har tidligere sett en overfokusering på oppskriftsmessige lab-forsøk og pugging av matematiske komponenter i undervisningen. I LK06 understrekes betydningen av lesing og skriving i naturfag sterkt (kritisk lesing av ulike kilder, deltagelse i debatter og argumentasjon). Ved å engasjere seg i argumentasjon lærer elevene å snakke og skrive naturvitenskapens språk, inkludert retoriske (veltalende) trekk som for eksempel overtalelse.

I LK06 gis grunnleggende ferdigheter, deriblant å kunne uttrykke seg muntlig og skriftlig, spesiell prioritet. Argumentasjon er en vesentlig del av både muntlige og skriftlige ferdigheter, og det er viktig å beherske både muntlig og skriftlig argumentasjon. Kunnskaper om, og ferdigheter i argumentasjon bidrar til å systematisere og reflektere over egen kunnskap og å være kritisk til ulike typer informasjon.

Å kunne uttrykke seg muntlig og skriftlig i naturfag innebærer å presentere og beskrive egne opplevelser og observasjoner fra naturen. I naturfag er skriftlige rapporter fra eksperimenter, feltarbeid, ekskursjoner og fra teknologiske utviklingsprosesser sentrale. Å kunne formulere spørsmål og hypoteser og å bruke naturfaglige begreper og uttrykksformer inngår i dette. I artikkelen "Skriving av eksperimentrapporter som opplæring i argumentering" finner du relevante eksempler.

Å argumentere for egne vurderinger og gi konstruktive tilbakemeldinger er også viktig i naturfag. Les mer om dette i artikkelen "Argumentasjon i grubletegninger". Evne til å lytte og tale, og til å vurdere elementene i en sammensatt talesituasjon er også en del av muntlig ferdighet. I artikkelen "Hvordan tilrettelegge for argumentasjon i undervisningen?" beskrives bl.a. en gruppeaktivitet hvor elevene får øve på aktiv lytting.

argumentasjoninaturfag2

Oppsummering

Over hele verden er det en voksende trend å innlemme ideer om hvordan naturvitenskapelig kunnskap dannes og hvordan argumentasjon kan bidra i prosessen med å lære naturfag. Det er et økt fokus på å oppnå en bedre balanse mellom å undervise om naturvitenskapens egenart, faktastoff og faginnhold, samt å utvikle nødvendige ferdigheter for informerte borgere i et demokratisk samfunn.

Bruk av argumentasjon i undervisningen kan være en god vei å gå for å nå kompetansemålene i læreplanen og bidra til elevenes naturfaglige allmenndannelse. Til tross for innlemmelse av argumentasjon i læreplaner i flere land ser dette foreløpig ut til å ha hatt liten effekt i den daglige naturfagundervisningen. Det er fremdeles et gap mellom politiske anbefalinger og daglig praksis i klasserommet. Men det finnes unntak. I England greide IDEAS-prosjektet5 å bygge en bro over dette gapet. I dette prosjektet ble skolebasert forskning om undervisning og læring av argumentasjon brukt i utvikling av et etterutdanningsprogram. Det ble laget ressurser i form av eksemplariske videoklipp av undervisning om argumentasjon og annet materiale om argumentasjon som støtter lærerens undervisning og elevers praktisering av argumentasjon. Ressurser og erfaringer fra dette prosjektet er bl.a. omtalt i artikkelen "Hvordan tilrettelegge for argumentasjon i undervisningen?".

Jeg håper at de ulike artiklene i dette temanummeret av Naturfag vil inspirere lærere til å jobbe med argumentasjon i naturfagundervisningen. 6

1 Duschl, R. A., & Osborne, J. (2002). Supporting and promoting argumentation discourse in science education. Studies in Science Education, 38, 39-72.

2 Ziman, J. (1996). Is science losing its objectivity? Nature, 382, 751-754.

3 Costello, P. J. M., & Mitchell, S. (1995). Introduction: Argument: Voices, text
and contexts In P. J. M. Costello & S. Mitchell (Eds.), Competing & consensual voices. The theory & practice of argument. Clevedon, Philadelphia:
Multilingual Matters Ltd.

4 OECD (2003): PISA Assessment Framework – Mathematics, reading, science
and problem solving knowledge and skills.

5 IDEAS-prosjektet: Osborne, J., Erduran, S., og Simon, S. (2004). In-Service
Training Pack. London: Kings College.

6 Denne artikkelen bygger også på følgende kilder:

Erduran, S., & Jiménez Aleixandre, M. P. (Eds.). (2008). Argumentation in Science Education. Perspectives from Classroom-Based Research: Springer.

Erduran, S. (2007). Argument, discourse and interactivity. School Science Review, 88(324), 29-30.

Er del av