En tværgående STEM-undervisning

Dette debatindlæg er oprindeligt bragt på folkeskolen.dk.

I øjeblikket blæser de uddannelsespolitiske vinde i retningen af STEM-fagenes prioritering. STEM står for Science, Technology, Engineering og Mathematics, og disse fag tænkes en særlig rolle i forhold til at imødegå presserende problemer som fx den grønne samfundsmæssig omstilling. Derfor er der fokus på undervisningen i disse fag – og det i hele uddannelseskæden fra folkeskole over ungdomsuddannelse til videreuddannelsessystemet. Og så snart der er fokus på, hvordan undervisningen tager form i uddannelsessystemet, bliver der selvsagt også fokus på overgangene.

Det er på ingen måde nyt, at der netop er udfordringer i overgangene i vores uddannelsessystem. Udfordringer, der for eksempel er relateret til fagene, hvor stereotype udtalelser om elevernes mangler ikke hører til sjældenhederne: ”De unges færdigheder inden for matematik er ikke, hvad de har været ...”. Men det bemærkelsesværdige er, at undersøgelser gennem tiden fortsat kommer til denne konklusion. Så der må være noget om snakken.

Inden for naturfagene viser forskningsrapporter (se nedenstående kilder), at både lærere og elever kæmper med oplevelsen af sammenhæng og progression i fagene mellem folkeskole og ungdomsuddannelse – for blot at nævne én af de centrale overgange i uddannelsessystemet.

I denne kommentar tager vi netop udgangspunkt i overgangen mellem folkeskole og ungdomsuddannelse, og vi tager naturfag generelt og matematikfaget specifikt som case. Matematik som et fag, der har særlig betydning som fag i sig selv, men også som redskabsfag inden for STEM-fagene (Kristensen, Seidelin og Svabo 2021).

Vi peger på en strukturel problemstilling, der kan imødegås med koordinering og samarbejde mellem uddannelsernes fagprofessionelle, og foreslår, at vi henter inspiration fra innovations- og netværksteori for at adressere udfordringerne. Vi konkluderer, at samskabelse omkring STEM-undervisningen på tværs af uddannelsesniveauer kan styrkes gennem ledelse og konkrete strategier – og det til gavn for både elever og læreres oplevelser af overgangen. Det er vigtigt, at ingen føler, at de spilder deres tid og famler i blinde for at forstå progressionen mellem uddannelsesniveauer i STEM-fagene.

Kigger man til nyere forskning, står det nok ikke så slemt til, som det måske kunne lyde. I en forskningsrapport om faglighed i gymnasiet konkluderes det, at ”Elever og studerende er blevet bedre til at modellere problemer med brug af matematikfaglige værktøjer og til at arbejde eksperimenterende og undersøgende” (Markvorsen et al. 2019 s. 93). Dog står dette i kontrast til en anden af rapportens centrale konklusioner, der bygger på gymnasielærernes (og universitetslærernes) oplevelse af elevernes ”ringere grundlæggende færdigheder og dybdeforståelse af matematikken og evne til abstrakt tænkning” (op.cit).

I forlængelse heraf kunne man måske lidt retorisk spørge, hvem er det så, der har ansvaret for elevernes grundlæggende færdigheder? Lidt firkantet sagt ser det ud til at være elevernes eget ansvar. Det ser ud til, at der ligger en væsentlig transferbyrde på elevernes skuldre, da det påhviler eleverne selv at skabe egen oplevelse af sammenhæng og progression i undervisningen på tværs af folkeskole og ungdomsuddannelse.

Denne progression kunne være indbygget i uddannelsessystemet og kunne opstå i spændingsfeltet mellem folkeskole og gymnasiet, hvis for eksempel de fagprofessionelle kendte mere til hinandens fagbekendtgørelser, fagsyn og læringssyn. Lad os uddybe:

Spørger man til folkeskolens udskoling og til gymnasieverdenen, er der ikke nødvendigvis etableret samarbejde omkring fagenes progression på tværs i uddannelsessystemet. En naturfagslærer på en science linje i folkeskolen udtaler, at ”vi må erkende, at vi arbejder i en boble, hvor vi på bedste vis inspirerer inden for STEM-fagene og har gode og tætte samarbejder med ungdomsuddannelser og erhvervsliv, men broen over til bekendtgørelsen for naturfagene på ungdomsuddannelserne er ikke kendt”.

Dette underbygges af en naturfagslærer i gymnasiet, der udtrykker, at naturfagslærerne i gymnasiet har et ”overordnet kendskab til læreplanerne i de naturvidenskabelige fag i folkeskolen og har derfor en nogenlunde fornemmelse af, hvad vi kan forvente at eleverne kommer med af faglig viden ved indgangen til gymnasiet. Men interessen for at sætte sig ind i folkeskolelæreplanerne er den enkelte gymnasielærers ansvar, og varierer derfor”. Lærerne i gymnasiet er – naturligt nok – mere optaget af ”hvor vi skal hen” end ”hvor eleverne kommer fra” – med andre ord; en optagethed af ”egne læreplaner”, som gymnasielæreren udtrykker det. Med disse udtalelser fra professionelle på hver sin side af overgangen, ser det i høj grad ud til at være elevens ansvar at få skabt forståelse og sammenhæng ift. fagenes progression mellem folkeskole og ungdomsuddannelse.

Hvis transferbyrden skal lettes fra elevernes skuldre, må der noget andet til. Og det er nærliggende at identificere et behov for et udvidet samarbejde – og ikke blot koordinering – mellem uddannelsernes fagprofessionelle.

Men hvilken form for samarbejde? Spørger vi både folkeskole- og gymnasielæreren, er oplevelsen samstemmende, at der eksisterer et ganske fint koordinerende samarbejde for eksempel med hensyn til inspirationsforløb for folkeskolens udskoling på ungdomsuddannelserne, men også i form af koordinering omkring matematik på gymnasieniveau – for eksempel omkring brug af digitale hjælpemidler som CAS-systemer (CAS står for Computer Algebra System. CAS-systemer er IT-baserede og kan håndtere algebraiske udtryk i modsætning til fx lommeregneren, der kun kan håndtere tal). Eleverne på ungdomsuddannelserne arbejder ofte med CAS-systemer, og håbet fra lærerne her er, at CAS bliver introduceret for eleverne allerede i folkeskolen.

Men når det er sagt, så er lærere på tværs af ungdomsuddannelser og folkeskoler ifølge folkeskolelæreren enige om, at det for STEM-området ville være vigtigt at styrke opmærksomhed og samarbejde om feltet med hensyn til overblik og brobygning mellem de to systemer og mellem uddannelsesniveauernes tænkning og metoder. Det ville betyde styrket og mere synkront arbejde og på sigt en højere grad af gensidig understøttende samarbejde de to skolesystemer imellem. Gymnasielæreren beretter, at ”der har været enkeltinitiativer til efteruddannelse af folkeskolelærere på gymnasiet fx mhp. videndeling (apparatur, forsøg, vejledninger mv)”. Men her er der ikke tale om samarbejde vedr. fx læringssyn og fagsyn.

Gymnasielæreren udtrykker det således:
– Gensidig viden på tværs af skoleformer er som sådan ikke prioriteret af skolerne – når det sker, er det som regel, når ildsjæle fra gymnasiet og en folkeskole finder sammen og laver konkrete samarbejder, hvor sådanne foci kan komme i spil. Men det sker forholdsvis sjældent.

Dette scenarie af manglende gensidigt samarbejde bekræftes, hvis vi kigger til forskningen, hvor det – allerede for en del år siden – anbefales, at skolerne omkring de enkelte overgange indleder fortløbende og forpligtende samarbejde, ”hvor det ikke alene drejer sig om institutionsbesøg for elever (…), men om at lærere på de implicerede institutioner indgår i samarbejdet” (Mathiasen et al. 2009, s. 171).

Med andre ord er der behov for at etablere rammer for, at fagprofessionelle på tværs af folkeskole og ungdomsuddannelse får reelle muligheder for at samarbejde – ikke for at gøre overgangen smertefri for eleverne, men for at opnå gensidig viden. En overlevering der – af forskere – betegnes som ”mere tydelig i overlevering af viden og kompetencer mellem niveauerne, således at elever og lærere ikke spilder deres tid med modsatrettede antagelser om, hvad fagene omhandler og hvilke metoder og arbejdsformer, de omfatter” (op.cit).

Så det spørgsmål, der rejser sig, handler om, hvordan man udvikler STEM-undervisning gennem fællesskab og samskabelse på tværs i uddannelsessystemet. Med udgangspunkt i innovationsteorien vil svarene lyde noget i retningen af, at man skal etablere muligheder for samskabelse. Dvs. den form for samarbejde, hvor man er gensidigt forpligtet på at forstå og løse opgaven således, at løsningerne opleves relevante og nyttige for brugeren (Aagaard m.fl. 2014) – i dette tilfælde for både elever og lærere og dermed fordele transferbyrden mellem skoleformer og professionelle. Når samskabelse foregår på tværs af institutioner, kan man kigge til netværksteorien, der kan sige noget om, hvordan mennesker samarbejder på tværs af institutioner – det er nemlig her, det bliver særligt kompliceret. For, som skolelæreren karakteriserer ovenfor, så agerer undervisere inden for deres ”egne bobler”, hvilket kan være en barriere for samskabelse, der går på tværs af institutioner (Balslev 2012).

Med udgangspunkt i gode erfaringer fra konkret support af netværkssamarbejde (remakelearning.org), vil vi anbefale, at der lokalt skabes rammer for samskabelsen ved at uddannelsesledelsen på tværs af folkeskole og ungdomsuddannelser beslutter sig for at facilitere samarbejdet. Dette kan ske gennem 5 konkrete support-strategier (Convene, Catalyze, Communicate, Coordinate, Champion (remakelearning.org)):

1. Samle – at samle STEM-lærerne på tværs af uddannelser i relevante grupperinger
2. Katalysere – at understøtte idéudvikling, målsætning og idéspredning, der støtter overgangsarbejdet
3. Kommunikere – at dele den viden, der skabes med kolleger og fagfæller
4. Koordinere – at holde gruppen på sporet mod fælles mål
5. Fejre – at fejre arbejdet og skabe opmærksomhed herom

Disse 5 strategier kan alt i alt være med til at understøtte en tværgående STEM-undervisning og på sigt være med til at lette transferbyrden fra elevernes skuldre – og det til gavn for både elever og læreres oplevelser af overgangen. Det er vigtigt at ingen føler, at de spilder deres tid og famler i blinde for at forstå progressionen mellem uddannelsesniveauer i STEM-fagene specifikt, eller i andre fag generelt. Overgange i uddannelsessystemet er et fælles ansvar – uanset hvilke, der er tale om.

Foto af Gitte Miller Balslev: ©David Binzer
Foto af Connie Svabo: © Pia Enghild
Topfoto: © artmim, Adobe Stock