Naturfagundervisning i prestasjonslike elevgrupper Elever og læreres opplevelse av og respons på utforskende og elevaktiv naturfagundervisning i prestasjonslike elevgrupper

Abstract

Sammendrag: Avhandlingen tar for seg elever og læreres opplevelse av og respons på utforskende og elevaktiv naturfagundervisning i prestasjonslike elevgrupper. Studien bidrar til å utvikle ny kunnskap om hvordan organisatoriske differensieringstiltak, i kombinasjon med pedagogiske tiltak, påvirker elevers selvoppfatning, motivasjon, trivsel og opplevelse av læring i naturfagundervisningen. Videre kan studien bidra til en dypere forståelse for kompleksiteten i samspillet mellom lærer og elev, og hvordan lærerens undervisningspraksis og atferd i klasserommet påvirker læringsmiljøet. Avhandlingen er bygd opp rundt tre delstudier i artikkelformat, hvor jeg presenterer og diskuterer studiens funn. Den overordnede problemstillingen er Hvordan opplever elever og lærere overgangen til prestasjonslike elevgrupper og økt bruk av utforskende arbeidsmåter i naturfagundervisningen? Studien er en intervenerende aksjonsstudie med mixed method design ved en ungdomsskole i Midt-Norge. To intervensjoner ble gjennomført. Den første var inndeling av elevene på tiendetrinn i prestasjonslike elevgrupper. Inndelingen ble gjort på grunnlag av elevenes høstterminkarakterer. Den andre intervensjonen var kompetanseheving for lærerne i bruk av utforskende og elevaktive arbeidsmåter. I kompetansehevingen ble det lagt spesiell vekt på språkets betydning for meningsskaping og som formativt vurderingsverktøy. Målsettingen med kompetansehevingen var å gjøre det enklere for lærerne å tilpasse undervisningen til elevenes behov og gjøre undervisningen mer utforskende og elevaktiv. Lærernes opplevelser av og responser på disse intervensjonene ble avdekket gjennom kvalitative refleksjonssamtaler. Elevenes erfaringer med intervensjonene ble avdekket med bruk av spørreskjema, pre- og posttest, som ble kvantitativt behandlet. Det ble også gjennomført kvalitative fokusgruppeintervju med et utvalg av elevene på slutten av intervensjonsperioden. I tillegg ble det gjennomført semistrukturerte lærerintervju i forkant og etterkant av intervensjonsperioden. Intervensjonsperioden varte i seks uker. Studiens overordnede problemstilling blir belyst i tre artikler med utgangspunkt i sosialkognitiv teori. Artikkel 1 omhandler to naturfaglæreres møte med naturfagundervisning i prestasjonslike elevgrupper. Lærerne er ulike i forhold til fag- og undervisingsorientering og artikkelen drøfter betydningen av dette. Artikkel 2 og 3 ser på henholdsvis de høytpresterende og de lavtpresterende elevenes opplevelse av og respons på utforskende og elevaktiv naturfagundervisning i prestasjonslike elevgrupper. I artikkel 2 og 3 blir tilstedeværelsen av tilpasningsog medelevseffekter drøftet i lys av selvoppfatningsteori, referanserammeteorien «Big fish - little pond»-effekten og betydningen av undervisningens didaktiske kontrakt. Studien viser at alle elever kan erfare positive medelevseffekter når lærere kombinerer organisatoriske og pedagogiske differensieringstiltak i naturfagundervisningen. Både lavt- og høytpresterende elever rapporterte om positive medelevseffekter i løpet av intervensjonsperioden. Dette står i motsetning til annen forskning som antyder at positive medelevseffekter er forbeholdt høytpresterende elever ved inndeling i prestasjonslike elevgrupper. Et annet funn viser at lærere øker mulighetene for å oppnå tilpasningseffekter ved å kombinere prestasjonslike elevgrupper med bruk av utforskende og elevaktive arbeidsformer. Et tredje funn peker på at lærerens fag- og undervisningsorientering ser ut til å være avgjørende for hvordan elever opplever og responderer på inndeling i prestasjonslike elevgrupper. Inndeling i prestasjonslike elevgrupper bidrar i seg selv ikke til positive effekter for elevenes opplevelse av og respons på undervisningen, men øker muligheten for bedre tilrettelagt undervisning og derigjennom positive tilpasningseffekter. Samtidig bidrar introduksjonen av mer elevaktive og utforskende arbeidsformer til større handlingsrom for og mer samhandling mellom elevene. Dette øker muligheten for positive medelevseffekter på alle prestasjonsnivå. Intervensjonene åpner hver for seg for didaktiske gevinster, men det er når tiltakene kombineres det er størst mulighet for positive nettogevinster for elever på alle prestasjonsnivå.

Summary: This dissertation examines how pupils and teachers experience and respond to exploratory (inquiry-based) and pupil-driven teaching methods for natural science education for groups of pupils with similar levels of ability. The study contributes to developing new knowledge about how organizational differentiation measures, in combination with pedagogical measurs, affect pupils'self-perception, motivation, welfare and experience of learning in natural science classes. Furthermore, the study may contribute to a deeper understanding of the complexity seen in the interaction between teacher and pupil, and how the teacher behaviour in the classroom and teaching practice affects the learning environment. The dissertation is based on three substudies in article format, where the findings of the study are presented and discussed. The main research question is How do pupils and teachers experience the transition to similar ability grouping and increased usage of exploratory work methods in natural science classes? The study is an intervention action study with mixed method design conducted at a lower secondary school in Central Norway. Two interventions were carried out. The first one was a similar ability grouping of pupils in the tenth grade. The grouping was based on the pupils' autumn term grades. The other intervention was initiating increased teacher competence levels in exploratory and pupil-driven work methods. In this process, the importance of language, both for creating meaning and being a formative assessment tool, was focused on. When raising the competence levels, the goal was to make it easier for the teachers to adapt the classes to the pupils' needs and to make the teaching methods more exploratory and pupil - driven. How the teachers experienced and responded to these interventions was uncovered through qualitative reflection conversations. How the pupils experienced the interventions was uncovered quantitatively through the use of questionnaires, pre- and post-tests. Qualitative focus group interviews were also carried out, based on a selection of pupils towards the end of the intervention period. In addition, semi-structured teacher interviews before and after the intervention period were carried out. The intervention period lasted for six weeks. The study's main research question was addressed within three articles based on social - cognitive theory. Article 1 explores two teachers' encounter with natural science classes for similar ability groups of pupils. The teachers are different as regards their orientation towards the practice of teaching and the academic subject, and the article examines the significance of these differences. Article 2 and 3 analyze, respectively, the high and low achievers amongst the pupils, with respect to how they experience and respond to exploratory and pupil-driven natural science classes for similar ability groups. In these two articles, the presence of tracking and peer effects is discussed in light of self-perception theories, the frame of reference theory "Big fish - little pond" effect and the weight of the didactic contract in the teaching-learning process. The study shows that all pupils can experience positive peer effects when teachers combine and apply organizational and pedagogical differentiation measures to natural science classes. Both low and high achievers reported positive peer effects during the intervention period. This finding is contrary to other research that suggests positive peer effects are reserved to high achievers when grouped by similar ability. Another finding shows that teachers increase their chances of achieving tracking effects when combining similar ability grouping with exploratory and pupil-driven work methods. A third findings points to how the teachers' orientation towards the practice of teaching and the academic subject is crucial for how pupils experience and respond to grouping by similar ability. Similar ability grouping does not in itself result in positive effects for how pupils experience and respond to teaching, but it increases the chance for better facilitated classes and, because of that, positive tracking effects. At the same time, the introduction of more pupil-driven and exploratory work methods contributes to greater scope of action for the pupils and more interaction between them. This increases the chance for positive peer effects for all ability levels. Each intervention provides didactic gains, but when the measures are combined, they yield the greatest opportunity for positive net gains for pupils in all ability levels.