Programmering og naturlig seleksjon kombinert i naturfagundervisning

Abstract

Denne studien presenterer utviklingen og utprøvingen av en læringsressurs som kombinerer arbeid med programmering og naturlig seleksjon for å imøtekomme utfordringene knyttet til disse temaene i skolen. Utviklingsarbeidet tar utgangspunkt i følgende kompetansemål i naturfag etter 10.trinn som sier at elever skal bruke programmering til å utforske naturfaglige fenomener (Kunnskapsdepartementet, 2019). Målet med studiet er å utvikle en læringsressurs som læreren kan ta i bruk i egen undervisning for å kombinere arbeidet med programmering med arbeidet med evolusjon og naturlig seleksjon. Vi ønsker dermed at vår studie kan bidra til bedre praksis innenfor arbeidet med programmering i naturfag. Metoden som er brukt i utviklingen er inspirert av pedagogisk designforskning (Bjørndal, 2013). I utviklingsprosessen har det blitt gjennomført en kvalitetsutvikling og to sykluser med utprøving. Utprøvingen ble gjennomført i to klasser ved en ungdomsskole, hvor observasjon og samtale med en lærer utgjorde erfaringsgrunnlaget for videreutvikling av læringsressursen. Læringsressursen som har blitt utviklet består av to ulike simuleringer som illustrerer naturlig seleksjon, to nivådelte oppgavehefter og en lærerveiledning. Vi har utviklet læringsressursen på bakgrunn av tidligere forskning om misoppfatninger i naturlig seleksjon og programmering i skolen. Basert på erfaringene fra utprøving har vi indikasjoner på at vår læringsressurs imøtekommer disse utfordringene. Vår studie viser at læringsressursen fungerer godt på ungdomsskolen. Gjennom utprøvingene har vi indikasjoner på at arbeid med læringsressursen, og dermed kombinasjonen av programmering og naturlig seleksjon, er motiverende og kan bidra til at elevene forstår evolusjon bedre.

This study presents the development and testing of a learning resource that combines programming and natural selection to address the challenges associated with these topics in schools. The development is based on the following competence aims in science for 10th grade, which state that students should use programming to explore scientific phenomena (Kunnskapsdepartementet, 2019). The aim of the study is to develop a learning resource that teachers can use in their own teaching to combine programming with the study of evolution and natural selection. Along these lines, our study aims to contribute to improved practices in programming within the field of science education. The method used in the development is inspired by pedagogical design research (Bjørndal, 2013). In the development process, a quality development and two cycles of testing were conducted. The testing was carried out in two science classes at a secondary school, where observation and conversation with a teacher formed the data acquisition for further development of the learning resource. The learning resource consists of two different simulations that illustrate natural selection, two different levelled workbooks, and a teacher's guide. We have developed the learning resource based on previous research on misconceptions in natural selection and programming in schools. Based on the experiences from testing, we have indications that our learning resource addresses these challenges. Our study demonstrates that the learning resource works well in secondary schools. Through the testing, we have indications that working with the learning resource, and hence the combination of programming and natural selection, is motivating and can contribute to better understanding of evolution among students.