Skriving av eksperimentrapporter som opplæring i argumentering

Hvis vi vil trene elevene i naturfaglig argumentering, må de ha en påstand å argumentere for. Den tradisjonelle lab-rapporten er inspirert av forskeres argumenterende eksperimentrapporter, og er derfor en aktuell arena for trening i naturfaglig argumentering. Men hvilken påstand skal elevene argumentere for? De har jo normalt ingen egen påstand? Eleven fulgte bare oppgitt prosedyre. Og læreren vet jo hva som er rett svar, så det er ikke særlig meningsfylt å liksom prøve å overbevise ham om at den aktuelle teorien eller observasjonene er riktige. I en analyse av 27 labrapporter fra en ungdomsskole fant jeg at ti av rapportene ikke inneholdt argumenter hvor observasjoner ble brukt som evidens, og at bare en av rapportene eksplisitt pekte på at observasjoner støttet en framsatt hypotese. Alle utenom to inneholdt teori, men bare ni elever koblet teorien til observasjoner eller hypoteser.

Kanskje er lab-rapporten vi prøver å lære elevene ikke en naturvitenskapelig sjanger, men en skolesjanger? Overskriftene i dagens typiske lab-rapport er riktignok de samme som i vitenskapelige artikler, men teksten har et annet formål. Formålet er å lære etablert naturfaglig kunnskap (og bruk av utstyr), og grunnlaget er oppgitte prosedyrer og teorier, ikke utforskning og nye hypoteser. På den anne side bruker også forskere argumenterende tekst i utredninger, for å understøtte beskrivelsen de gir i konklusjonen. I Forskerspiren står det at elevene skal lære om viktigheten av hypoteser, argumentering og uenighet i forskningen og å gjennomføre utforskende prosjekter. For å møte disse kompetansemålene er mitt forslag at vi går tilbake til røttene og lærer elevene å skrive rapporter etter modell av naturvitenskapelige eksperimentrapporter. Det er gjerne for krevende de første skoleårene, men vi kan innføre enkle argumenterende rapporter så snart vi mener elevene er modne for det. Da kan elevene lære både å argumentere og lære om hvordan naturvitenskapen fungerer.

Meningsfull argumenterende skriving forutsetter som nevnt at elevene har en egen påstand å argumentere for. En mulighet er at eleven gjennomfører et åpent forsøk der de selv formulerer problemstilling, hypotese, metode og konklusjon. Men det er også mulig å bruke argumenterende rapportere basert på mindre og enklere forsøk. Forskeren Keys sier at for at elevene skal kunne argumentere, må de ha samlet inn data som ikke er lik de dataene som andre har samlet inn. Enkleste måte å få dette til på er å lage miniforskningsprosjekt der elevene skal anvende naturfaglig kunnskap i en ny situasjon eller sammenheng.

Hvorfor skriver forskere vitenskapelige artikler?

Kanskje for å oppnå anerkjennelse og lønnsopprykk? Men også for å utvikle ny kunnskap! Hvem bestemmer at en ny hypotese eller påstand skal regnes som ny kunnskap om naturen? Det kan ikke den enkelte forskeren bestemme alene. Forskeren må vinne aksept for nye ideer hos sine kolleger. Hvordan gjør hun det? Jo, ved å formulere gode begrunnelser for sine forslag til ny kunnskap. Hva regnes som gode begrunnelser i naturvitenskapene? Typisk verdsettes empiriske data samt henvisninger til etablert kunnskap. Hvordan kan forskeren overbevise kolleger om at de empiriske dataene er pålitelige? Hun forteller metoden som ble brukt for å samle inn dataene og teorien som ble brukt for å tolke dem. Alt dette skrives så opp i en artikkel, og så er det opp til kollegaene å kritisk vurdere den fremsatte hypotesen og kvaliteten på argumentene som er ment å støtte den.

Et eksempel

Hvis elevene skal lære om mineraler og bergarter, kan vi be dem plukke med seg noen steiner til skolen. Elevene kan så bli fortalt at et gruveselskap ønsker informasjon om hvilke bergarter som finnes i området for å kunne vurdere om en bestemt malm kan finnes her. De ønsker derfor å få analysert steinprøver fra hele området rundt skolen. Hver elevgruppe (to-og-to?) skal derfor plukke en stein og gi en begrunnet vurdering av hvilken type bergart eller mineraler den er laget av. Elevene må så observere steinen og bruke teorier og begreper om bergarter og mineraler så langt de kan. Har steinen store synlige mineralkorn? Er den lagdelt? Hvor hard er den? osv. Noen elever vil kunne vurdere om steinen er en sedimentær, omdannet eller vulkansk bergart, andre vil kunne vurdere farger på mineralkorn og begrunne at det kan være gneis. Steinatlas kan hentes på naturfag.no (se lenke til høyre). Ved at de har en annen stein enn den læreboken beskriver eller den læreren har, vil de selv måtte argumentere for sin egen påstand om hvilken bergart deres egen stein er laget av. I diskusjonsdelen av rapporten må de derfor argumentere ved å beskrive sin hypotese og hvilke observasjoner som støtter denne hypotesen. I tillegg må de forklare hva teorien sier kjennetegner den typen bergart eller mineraler de mener å ha funnet. Dermed må de vise at observasjonene faktisk støtter konklusjonen.

Oppgaver av denne typen kan formuleres innen mange emner. På en ungdomsskole ba vi elevene om å velge et småkryp blant dem de hadde samlet inn i et tjern i nærheten av skolen. De skulle observere smådyret i lys av beskrivelser av smådyr i utdelt litteratur, og bruke observasjonene til å skrive en rapport der de argumentere for en påstand om hvilket småkryp de hadde valgt.

Skriving av argumenterende rapporter vil være en ny tekstsjanger for elevene. Det er viktig å forklare dette til elevene og gå gjennom et eksempel på en slik rapport første gangen. Det vil også være gunstig å gi elevene en mal de første gangene. Malen bør inneholde overskrifter og korte forklaringer på hva elevene skal skrive under de ulike overskriftene. Særlig trenger elevene å få forklart at diskusjonen må inneholde en hypotese eller påstand og at denne her skal underbygges med observasjonene og teori. Overskriftene kan for eksempel være Forskningsspørsmål, Metode, Observasjoner og Diskusjon.

Læring gjennom erfaringsbaserte samtaler

Den didaktiske hovedideen bak slike små forskningsprosjekter er å la elevene etterlikne vitenskapelige arbeids- og skriveprosesser slik at de får konkrete erfaringer. Konkrete erfaringer gjør det lettere for elevene å forstå abstrakte påstander om hvordan forskere arbeider for å utvikle ny kunnskap.

Det er viktig å diskutere med elevene hva som kjennetegner rapportene de skrev og hvorfor de ble bedt om å skrive dem nettopp slik. Da får vi elevene til bedre å forstå at forskning innebærer både hypoteseutvikling, observasjoner og argumentering, slik Forskerspiren sier.

Ved å la elevene bytte rapporter og vurdere påliteligheten til påstandene i hverandres rapporter, kan de få erfaring i kritisk vurdering og hvordan slik vurdering er viktig for å finne svakheter i metoder og over tid identifisere hypoteser som det er verd å feste lit til. Gjennom samtaler om hva en kan lære av å lese andres påstander kritisk, og å lese andres vurderinger av ens egne påstander, kan elevene lettere forstå hvorfor uenighet mellom forskere er viktig for utvikling av pålitelig vitenskapelig kunnskap.

Hvorfor er det viktig at elevene lærer naturfaglig argumentasjon?

I mange debatter og valg i samfunnet inngår det naturvitenskapelig kunnskap og forskning. For å forstå, vurdere og delta med egne meninger må en kunne lese og skrive argumenterende innlegg (og ikke bare naturfaglige forklaringer selv om det også er viktig).

Faktaorienterte tekster brukes av voksne for å gi en fortolkning av virkeligheten: De gir forfatterens beskrivelse av hvordan noe er. En forfatter kan skrive at ”forskning viser at bestrålte matvarer ikke blir radioaktive og ikke får forringet næringsverdi”. Men disse to påstandene innebærer fortolkninger av virkeligheten og av forskningsresultater. Selv om påstandene er formulerte som om de er udiskuterbare fakta, kan det likevel tenkes at de er diskuterbare. I mitt eksempel er faktisk den ene påstanden omdiskutert blant forskere, den andre ikke.

Kritisk lesing og skriving av argumenterende naturfaglige tekster forutsetter kunnskap om hvordan kunnskap kan fremstilles som fakta, men likevel være diskutabel. En av nøklene for å kunne vurdere om en påstand er kjennskap til hva som kjennetegner gode argumenter eller begrunnelser. Internasjonalt er det i dag en stigende bevissthet om viktigheten av å trene naturfagelever i å argumentere og å kunne lese argumenterende tekster med forståelse.

Argumenterende tekster i naturfag

Det er særlig to argumenterende tekstsjangre som peker seg ut som aktuelle for naturfagundervisningen. Den ene er eksperimentrapporten, som er den klart viktigste naturvitenskapelige tekstsjangeren. Den andre er tekster knyttet til kontroverser i samfunnet og hvor naturvitenskapelig empiri og teori inngår i argumentasjonen. Eksempler her er innlegg og utredninger knyttet til politiske kontroverser som klimasaken og Thoriumspørsmålet og HMS-relaterte diskusjoner i jobbsammenheng.