1 Naturfag er et eksperimentelt fag

Undervisningen i naturfag har mange felles trekk med andre praktiske fag i skolen. De kunnskapene vi har tilegnet oss i naturfag, er hovedsakelig basert på erfaring, og det er viktig at læringssituasjonene bygger opp under dette.

Naturvitenskapene bygger på observasjoner og eksperimenter, og det er viktig at de arbeidsmåter, prosesser og teknikker som blir anvendt for å tilegne seg ny kunnskap, blir likestilt med selve kunnskapen.

I den generelle læreplanen står det at opplæringen skal omfatte øvelse i vitenskaplig forståelse og arbeidsmåte. Dette krever trening av følgende tre egenskaper:

  • evnen til undring og å stille nye spørsmål
  • evnen til å finne mulige forklaringer på det en har observert
  • evnen til gjennom kildegransking, eksperiment eller observasjon å kontrollere om forklaringene holder

Videre krever det trening av evnen til å drøfte og samtale om framgangsmåte og resultater med hverandre.

 

1.1 Nysgjerrighet og problemløsning

 

Elevene må gjennom undervisningen i naturfag bli stimulert til å stille spørsmål og bli nysgjerrige. Ut fra sine erfaringer fra lek, idrett og hobbyaktiviteter har elevene fått en forståelse av sammenhenger i naturen, og de har utviklet sitt eget kunnskapsbilde. Skolen må aktivisere denne kunnskapen gjennom praktisk arbeid, slik at elevene blir stimulert til å stille spørsmål ved erfaringene sine og om nødvendig, bli motivert til å endre oppfatning. Denne prosessen krever at naturfaglige fenomener blir knyttet til elevenes dagligliv og erfaringsverden og belyst gjennom enkle eksperimenter som elevene kan utføre selv.

De må oppleve sine nye erfaringer som meningsfylte og anvendelige i vanlige situasjoner. Naturfag må ha mening og verdi også utenfor naturfagrommet.

Elevene må oppleve at de selv har bakgrunn for å formulere interessante problemer, stille fornuftige spørsmål og foreslå hvordan de kan finne svar. Gjennom å utvikle slike holdninger til faget, kan skolen bidra aktivt til å utvikle bevisste elever, elever som stiller viktige spørsmål ved mange av de beslutninger som bygger på naturfaglig kunnskap. Det kan for eksempel gjelde miljøproblemer, energispørsmål og moderne genteknologi.

I Kunnskapsløftet framheves verdien av åpne eksperimenter der elevene skal planlegge og gjennomføre eksperimenter der de selv skal identifisere variable, finne egnede framgangsmåter, vurdere observasjonene og trekke slutninger. Dette forutsetter en at elevene kan arbeide selvstendig i laboratorier, vurdere sikkerheten ved eksperimentelt arbeid og arbeide aktivt for å hindre uhell.

 

 

1.2 Nesten uhell eller uhell

Det vil alltid være situasjoner i laboratoriet som kan ha risikomomenter ved seg uten at vi kan kalle eksperimentene spesielt farlige. Eksempler på slike situasjoner er bruk av åpen flamme, arbeid med kokende vann eller arbeid med skarpe redskaper.

Riktig bruk av verneutstyr som briller og skjermer, god kvalitet på glassutstyr og skikkelige, solide stativ reduserer risikoen for uhell, men kan aldri fjerne den helt. I de fleste situasjoner er ikke risikoen større enn ved vanlige fritidsaktiviteter som elevene er fortrolige med. Gassbrenneren er for eksempel vanlig å bruke ved matlaging ute i naturen, og kniv er vel noe de fleste gutter og jenter bruker. Likevel er undervisningssituasjonen annerledes enn fritidssituasjonen.

Studerer vi en alminnelig laboratoriesituasjon med stor elevgruppe, kan vi lett se mange “nesten farlige situasjoner”.

Ett eksempel er støtkoking, noe som er svært vanskelig å forutsi og umulig å unngå helt. En analyse av en situasjon med støtkoking viste følgende risikomomenter:

  • Eleven brukte ikke brillene som var utdelt. Årsaken var at vedkommende hadde tatt dem av et øyeblikk, fordi brillene ga kløe.
  • Gassbrenneren var justert litt for kraftig. Årsaken var at eleven ikke fulgte med da læreren forklarte dette poenget.
  • Reagensglasset pekte mot eleven uten briller. Eleven som holdt røret inn i flammen, hadde snudd røret litt for å se utfellingen bedre.
  • Eleven hadde ikke vært oppmerksom da løsningen nærmet seg kokepunktet. Årsaken var at en elev lenger framme hadde fått en fin fargereaksjon og fortalte dette med begeistring.

Totalt sett er det ingen av disse handlingene som hver for seg kan karakteriseres som grovt uaktsomme. Det er tale om en serie sammentreff av uheldige omstendigheter. Regler og sikkerhetsopplæring reduserer risikoen for slike situasjoner, men kan aldri gi noen garanti for at de ikke vil inntreffe.

Laboratoriearbeidet må være tilrettelagt slik at:

  • muligheten for slike sammentreff blir redusert
  • risikoen for alvorlige uhell er liten, når slike uheldige sammentreff likevel skjer