Søren Peter Dalby Andersen
Blog
Bliver engineering det nye sort inden for iterative processer?
Begreber som entreprenørskab, innovation, designproces og 21’ century skills har i de senere år gjort sit indtog i grundskolen. Disse begreber bygger alle på iterative processer, hvor fokus er på at skabe værdi for en given persona. I den kommende tid vil grundskolen kunne tilføje begrebet engineering til denne liste. Men hvad er engineering, og hvorfor skal grundskolen bruge tid på det?
Hvorfor skal vi arbejde med engineering?
Engineerings legitimitet i grundskolens naturfagsundervisning udspringer af tre grundargumenter:
- Et politisk ønske om at rekruttere flere studerende til og styrke unge menneskers interesse for tekniske og naturvidenskabelige fag.
- Det kan fremme elevers motivation for naturvidenskab og teknologi, at det er vigtigt at uddanne unge mennesker til at kunne håndtere ikke blot naturvidenskabelige og teknologiske, men også ingeniørmæssige problemstillinger i den menneskeskabte verden.
- Engineering kan være en arbejdsmetode, der har potentiale til at integrere naturfagene, matematik og teknologi i fællesfaglig undervisning - også kaldt STEM. Men der er lang vej endnu. (Sillassen, Daugbjerg, Nielsen, 2017).
I forbindelse med punkt 1 er det en parole, som har lydt fra politisk side de sidste mange år. Det gør det dog ikke mindre sandt, men det er i mine øjne ikke grundskolens vigtigste opgave målrettet at rekruttere studerende til en specifik faggruppe. Vi skal blot forberede eleverne på at kunne foretage et kvalificeret og personligt valg af, hvad de ønsker at bruge deres potentialer og arbejdsliv til.
Derimod giver det god mening at udvikle læringsprocesser, som har fokus på at styrke de unge menneskers kompetencer og interesse for de tekniske og naturvidenskabelige fag. Punkt 2 og 3 kan medvirke til at fremme alle elevers læring samt styrke deres mulighed for at forstå de komplekse miljø-, klima- og naturvidenskabelige udfordringer, som Danmark og det globale samfund står over for.
Hvad er forskellen på engineering og naturvidenskab?
Et naturvidenskabeligt problem kan løses ved at formulere ny teori, som understøttes af evidens i form af et eksperiment eller observationer samt analyse og fortolkning af data. Gyldigheden (”sandheden”) af den nye teori vurderes af fagfæller, ofte inden for et højt specialiseret naturvidenskabeligt område.
Et engineering problem løses fx gennem design af en specifik løsning på et praktisk problem. Den specifikke løsning af den praktiske problemstilling indeholder måske ikke nogle generaliserbare pointer. Evalueringen af løsningens kvalitet inkluderer måske eksperter med vidt forskellige kompetencer inden for fx økonomi, sikkerhed, æstetik og politik. Ofte involveres ”almindelige mennesker” også i vurdering af en løsning, måske som medlemmer af brugergrupper, måske som købere. Dermed arbejdes via en analytisk og en skabende erkendeform, hvor løsningerne udarbejdes løbende. Dette sker via en proces, hvor eleverne udvikler og tester en mockup og/eller prototyper. I Danmark kendes denne proces nok bedst fra ”maker-spaces” eller ”FabLabs”.
Dermed findes forskellen i, at engineering udarbejder løsninger til problemstillinger, mens naturvidenskaben fundamentalt opsøger forståelse og anvender et analyserende perspektiv. Hertil skal det nævnes, at folkeskolen hovedsageligt arbejder med udgangspunkt i naturfag og ikke naturvidenskab. Forskellen på dette kan du læse om her: Videnskabens væsen
Yderligere tænker jeg, at der er meget inspiration at hente fra spejdernes arbejde med at bygge broer, kendskab til værktøj osv. Men særligt tre elementer er essentielle, når det kommer til spejdere og læring, og som man med fordel kan tage udgangspunkt i, hvis et samarbejde med en spejdergruppe skal etableres:
1) Børn leder børn og unge leder unge
Som spejder lærer man sammen med og af andre spejdere på ens egen alder eller lidt ældre. Fx når man skal samarbejde om at løse en opgave.
2) Learning by doing – fejltagelse gør mester
Et andet kerneelement i spejdernes pædagogiske arbejde er ’learning by doing’. Her lærer man netop ved at gøre – og ved at fejle.
3) Oplevelser, der gør indtryk
Et tredje kerneelement er de særlige oplevelser, man får som spejder, og som børn og unge ikke normalt kan få i deres hverdag. Det handler om at bryde nogle rammer for på den måde at skabe personlig, social og faglig udvikling.
Se mere her: Samarbejde med spejderne
Engineering, innovation, læringsmål, kompetencer og taksonomi
I seneste udgave af MONA beskriver Sillassen, Daugbjerg og Nielsen engineering som: ”Engineering som en praksis i undervisningen handler om, hvordan man skaber praktiske løsninger på praktiske problemer. Hvordan man indkredser et problem. Hvordan man kommer frem til et godt design. Hvordan man vurderer om en løsning er “god” (Sillasen, Daubjerg & Nielsen, 2017, s. 69). Det moderne ingeniørfag er mangfoldigt - i det perspektiv virker ovenstående beskrivelse lidt forenklet. Det skal dog tages i mente, at forfatterne ikke forsøger at udvikle en definition af ingeniørfaget - deres ærinde er blot at beskrive, hvordan grundskolen kan give elever grundlæggende indsigt i en ingeniørs arbejde og arbejdsmetoder. Til dette formål mener jeg godt, at beskrivelsen kan bruges.
Yderligere skriver de, at engineering tager udgangspunkt i innovation- og designprocesser, som er værdiskabende og iterative forløb (Sillassen, Daugbjerg, Nielsen, 2017). Ses det i lyset af Illeris, som argumenter for, at elevers kompetencer skabes gennem sammenhængende faglige forløb baseret på engagement, praksis og refleksion (Illeris, 2013), ja, - så har vi, i mine øjne, mulighed for skabe et grundlag for at udvikle et sæt konstruktive læringsmål for engineering.
I den forbindelse er Jan Alexis Nielsen beskrivelser af innovationskompetencer et konstruktivt udgangspunkt. Via projektet ”Gymnasiet tænkt forfra” beskriver han en gymnasieelevs innovationskompetencer gennem følgende fem underkompetencer (Nielsen, 2015):
- Kreativitet – evnen til at fortolke en opgave selvstændigt, udvikle på ideer og vælge de bedste ud
- Samarbejdskompetence – evnen til at arbejde sammen med mennesker, være rummelig og bevidst påtage sig forskellige roller i samarbejdet
- Navigationskompetence – evnen til at se, hvilken viden der skal indsamles for at løse en opgave
- Handlekompetence – evnen til at få ting til at ske og modet til at løbe en risiko
- Formidlingskompetence – evnen til at formidle det færdige projekt på en overbevisende måde
I en Master thesis fra 2016 argumenterer jeg for, at Jan Alexis Nielsens beskrivelse af en gymnasieelevs innovationskompetencer med fordel kan bruges som udgangspunkt for en taksonomi henvendt til folkeskolen (Andersen, 2016). Jeg har på baggrund af ovenstående udarbejdet en taksonomi for iterative og værdiskabende processer i folkeskolen. Taksonomi for iterative prosesser. Den bygger på en forståelse af, at kompetencer dannes gennem erfaringer med, i en faglig kontekst, med fokus på praktiske løsninger af problemstillinger via kreative- og iterative processer. Dermed finder progression sted gennem mødet mellem tre nedenstående parametre:
- Grund- og kernefaglighed i STEM-fagene.
- Ekspansion og udvikling af kompetencer inden for mødet med praktiske problemstillinger.
- Udviklingen af kontinuerte erfaringer med iterative processer.
Taksonomien står for min regning og arbejder med fem underkompetencer, hvor der i hver kompetence ligger færdigheder.
De kan i praksis anvendes som grundlag for læringsmål samt ses som en række tegn på læring eller bruges, af lærerne, kan se evaluerer eleverne udvikling og læringsproces (Andersen, 2016).
På ASTRAs hjemmesidekan man se en engineeringsproces, hvor det fremgår, at en engineeringsproces indeholder en byggefase (http://astra.dk/engineering). Her arbejder eleverne med at organisere og planlægges byggefasen. Yderligere arbejder eleverne ud fra deres håndværksmæssige og teknologiske kunnen med at bygge en prototype. Målet er, at eleverne selvstændigt kan gennemføre en velorganiseret proces, hvor de bygger prototype. Denne del af processen har min taksonomi ikke konkrete læringsmål for.
Som sagt hendvender min taksonomi sig til innovative processer og ikke direkte til engineering. Det vil sige, at jeg blot ser den som et udgangspunkt og inspiration til fremtidigt udviklingsarbejde.
Engineerings fremtid i grundskolen
Personligt ser jeg gode muligheder for, at engineering kan anvendes som arbejdsmetode i fællesfaglige undervisningsaktiviteter. Det vil de kommende år vil vise. Yderligere bliver det interessant at følge, hvilke udfordringer, der opstår, når engineering implementeres i undervisningen samt at blive klogere på:
- Hvilke typer aktiviteter engineering kommer til at bearbejde?
- Vil engineering virke motiverende på elever?
- Vil engineering styrke elevernes naturfaglige læring?
- Hvilke tegn på læring skal en lærer være opmærksom på?
- Hvilke læringsmål og kompetencer bliver centrale i arbejdet med engineering?
- Kommer der en progression for engineering, så arbejdet i indskoling, mellemtrin og udskoling gennemsyres af en rød tråd?
- Kommer der et behov for at udvikle en taksonomi for engineerings læringsmål og kompetencer?
Engineering er et ungt begreb i den danske grundskole, og der er mange grene af begrebet, som ikke er undersøgt og udviklet.
Jeg ser frem til at følge, hvordan en engineeringsdidaktik udvikles og implementeres i det danske skolesystem. Jeg håber, at dette blogindlæg kan være inspiration til, at du vil deltage i arbejdet med at afprøve samt udvikle engineering i vores fælles folkeskole.
Se også:
30 mio til praktis problemløsning i naturfag
Referencer:
Andersen, Søren Peter D. (2016). Innovation In an Open School. https://www.snitfladen.dk/innovation-in-an-open-school
Nielsen, J. A. (2015). Assessment of Innovation Competency: A Thematic Analysis of Upper Secondary School Teachers’ Talk. Journal of Educational Research, 108(4), 318-330. DOI: 10.1080/00220671.2014.886178
Sillasen, M.K., Daubjerg, P.S., Nielsen, K. (2017). Engineering – svaret på naturfagenes udfordring? MONA 2017-2, 64-82
