Science Studies for Teachers Gy, 90 credits (1-90), Continuing Professional Development Programme for Teachers

Innehållet tar sin utgångspunkt i gymnasieskolans ämnesplan för naturkunskap enligt aktuella styrdokument. Naturkunskap är ett skolämne med tydliga tvärvetenskapliga ambitioner och ett ämne som är starkt relaterat till elevens användning av naturvetenskap i sitt eget liv (t.ex. i hälsofrågor) och som samhällsmedborgare (t.ex. hållbarhetsfrågor). Detta innebär att naturvetenskap inte bara bör studeras från ett disciplinärt inomvetenskapligt perspektiv, utan också ”utifrån”, vilket innefattar att naturvetenskapen även diskuteras och förstås utifrån vetenskapsfilosofiska, vetenskapssociologiska, vetenskapshistoriska och idéhistoriska perspektiv. I den här kursen kommer deltagarna därför få möta både ”inifrån” och ”utifrån”-perspektiv på naturvetenskapen och få möjlighet att diskutera och relatera dessa perspektiv till varandra. I kursen läggs också stor vikt vid didaktisk reflektion och ställningstaganden och dessa kopplas till praktiska övningar där forskningsförankrade lektioner planeras, genomförs i den egna verksamheten och utvärderas. Didaktiska forskningsresultat diskuteras och relateras till beprövad erfarenhet och deltagarnas egna erfarenheter. Som en del av didaktiken får kursdeltagarna möta olika sätt att individanpassa och variera undervisningen, samt stötta elever som av olika anledningar upplever naturkunskapen som svår. Forskning pekar på att många elever upplever naturvetenskap som irrelevant för dem. I kursen diskuteras detta tillsammans med olika strategier som syftar till att öppna upp naturvetenskapen för fler elever. På detta sätt strävar kursen efter att ge kursdeltagarna redskap att verka för en naturkunskapsundervisning där fler elever (även grupper som traditionellt varit marginaliserade i relation till naturvetenskapen) kan finna naturkunskapen relevant för dem. Kursen består av 12 moment. Momenten har följande innehåll: År 1 Moment 1: Biologins bärande idéer och biologiskt tänkande (10 hp) I momentet behandlas växter och djur samt hur de samspelar med varandra. Centrala ekologiska processer utifrån populations-, samhälls- och ekosystemperspektiv studeras. För att ge en bild av de processer som ligger bakom biologisk mångfald behandlas evolution med förändring av arter och artbildning. Celler och cellers olika funktioner, molekylär-, human- och populationsgenetik samt klassisk genetik och genteknik behandlas också. Dessutom diskuteras bioteknikens möjligheter och konsekvenser. Momentet genomsyras av samtal om hur kunskap i biologi utvecklas och har utvecklats, med speciellt fokus på evolutionsteorin. Momentet ger en grund för att inom ramen för naturkunskapsämnet undervisa om biologiskt tänkande, biologins arbetsmetoder och bärande idéer samt hur dessa kan användas i vardagen och som medborgare. Moment 2: Fysikens bärande idéer och fysikaliskt tänkande (5 hp) I momentet behandlas fysikens bärande idéer med speciellt fokus på materians partikelnatur i modeller för ljus och värme, föremåls påverkan på varandra på avstånd (och hur detta i fysiken beskrivs som strålning, magnetiska fält, elektriska fält och gravitationsfält), föremåls rörelse och krafters inverkan på rörelse samt energiprincipen. I momentet behandlas fysikens karaktärsdrag, intressen och tänkande. Hur fysikaliskt tänkande används för att utveckla kunskap i fysik och för att tillämpa sådan kunskap diskuteras. Momentet ger en grund för att inom ramen för naturkunskapsämnet undervisa hur fysikens bärande idéer och fysikaliskt tänkande kan tillämpas i aktuella miljö- och hållbarhetsfrågor samt världsbildsfrågor. Moment 3: Kemins bärande idéer och kemiskt tänkande (10 hp) I momentet studeras kemins bärande idéer som till exempel materians och energins bevarande, kemiska reaktioner och relationer mellan submikronivå, makronivå och representationer i kemin. Kemiskt tänkande står i fokus och i delmomentet arbetar kursdeltagarna aktivt med frågor som: Hur kan vi skilja mellan olika ämnen? Hur bestämmer vi kemiska strukturer? Hur kan vi förutse egenskaper och kemisk förändring? Hur kan kemiska processer karakteriseras? Hur kan vi kontrollera kemiska processer? Hur kan vi skapa nya ämnen? Speciellt studeras detta i relation till miljö- och hållbarhetsfrågor, medicin och olika material. Momentet ger kursdeltagaren en grund för att inom ramen för naturkunskapsämnet undervisa hur kemiskt tänkande och bärande idéer i kemin kan användas i relation till samhällsfrågor liksom frågor i vardagen. Moment 4: Naturkunskapsdidaktik 1 (5 hp) Under momentet studeras och praktiseras kunskaper i naturvetenskapernas didaktik, med speciellt fokus på gymnasieskolans naturkunskapsämne. Didaktiska forskningsresultat diskuteras och relateras till beprövad erfarenhet och deltagarnas egna erfarenheter. Momentet fokuserar på didaktisk reflektion och ställningstaganden och dessa kopplas till praktiska övningar där forskningsförankrad undervisning planeras. Under momentet diskuteras olika syften med naturvetenskaplig undervisning och hur dessa avspeglat och avspeglar sig i olika undervisningstraditioner. Vidare behandlar momentet elevers lärande och föreställningar om naturvetenskapliga begrepp och modeller och hur läraren kan planera för en undervisning där dessa blir relevanta för eleverna. Lärarens roll i att skapa en inkluderande undervisning diskuteras och konkretiseras t.ex. hur olika elevers attityder, intressen och särskilda behov kan mötas. Kursdeltagarna får möta olika sätt att individanpassa och variera undervisningen, stötta elever som av olika anledningar upplever naturkunskapen som svår eller irrelevant, samt olika sätt att bedöma elevers lärande. Användning av digitala verktyg i naturkunskapsundervisningen diskuteras. År 2 Moment 5: Naturvetenskapernas karaktär och arbetssätt 1 (5 hp) Inom momentet studeras naturvetenskapernas utgångspunkter, intressen, syften och gränser, den naturvetenskapliga kunskapens kontinuitet och förändring, de empiriska observationernas roll samt relationen mellan modeller och verklighet. Även kreativitet, subjektivitet och teoriberoende i olika faser av forskningsprocessen behandlas, liksom naturvetenskapen som en del av samhället och kulturen och den ömsesidiga påverkan detta innebär. Fokus läggs på att problematisera och bredda vanliga stereotypa bilder av naturvetenskap. Moment 6: Miljö och hållbarhet (15 hp) I momentet fördjupas studierna av begrepp och modeller inom biologi, fysik och kemi som har hög relevans för miljö- och hållbarhetsfrågor. Energi, klimat, strålning, luft- och vattenföroreningar, avfalls- och kemikaliehantering samt nanofysik och -kemi behandlas. I momentet behandlas också ekosystem, ekosystempåverkan, ekosystemtjänster, resursutnyttjande och hur kemiska ämnen och strålning påverkar miljön och oss människor. Utifrån aktuella frågeställningar och företeelser diskuteras och problematiseras olika aspekter på hållbarhet som till exempel mänskliga rättigheter, resursfördelning och jämställdhet. Momentet ger kursdeltagaren en grund att diskutera didaktiska perspektiv på agens och handlande i relation till olika miljö- och hållbarhetsfrågor, vilka också är en central del av naturkunskapsämnet. Moment 7: Hälsa i biologiskt perspektiv (5 hp) I momentet studeras människokroppens organ och organsystem, deras uppbyggnad, funktion, evolutionära utveckling och växelverkan med omgivningen. Samband mellan individens hälsa, dagliga vanor och livsstilar i samhället, till exempel i fråga om träning, kost, droger, konsumtion och påverkan på miljön behandlas. I momentet behandlas också de vetenskapliga metoder vi idag använder för att adressera dessa områden och frågor. Normer, rörande människans sexualitet, lust, relationer och sexuella hälsa diskuteras och problematiseras. Hur kan naturvetenskapliga aspekter bidra i sådana diskussioner? Hur kan naturvetenskap användas som utgångspunkt vid kritisk granskning av budskap och normer relaterade t.ex. till hälsa och livsstil i medierna? Moment 8: Naturkunskapsdidaktik 2 (5 hp) Under momentet ligger fokus på undervisning kopplad till kontroversiella frågor och hur man kan skapa en undervisning som syftar till att bidra till elevernas handlingsberedskap i relation till aktuella samhällsfrågor, t.ex. kopplade till hållbarhet och hälsa. Momentet behandlar också hur undervisning om naturvetenskapernas karaktär och arbetssätt kan se ut. Dessutom behandlas undervisning om naturvetenskap och världsbildsfrågor. Kopplat till detta diskuteras genus, etnicitet och kulturell tillhörighet i relation till naturkunskapsundervisning. Didaktiska forskningsresultat diskuteras och relateras till beprövad erfarenhet och deltagarnas egna erfarenheter. Övergripande ligger fokus under momentet på att deltagarna utifrån aktuell forskning inom naturvetenskapernas didaktik utvecklar, diskuterar och kritiskt granskar undervisningsinslag i naturkunskap utifrån de syften och mål som fokuseras i momentet, prövar dem i den egna verksamheten, utvärderar dem, samt bedömer elevernas lärande utifrån ämnesplanens kunskapskrav. År 3 Moment 9: Geologi, kosmologi och astronomi (10 hp) I momentet studeras universums storskaliga historiska utveckling samt jordens uppbyggnad och utveckling. Även grundläggande väderlekslära och klimat behandlas. Mer specifikt studerar vi frågor inom kosmologi som t.ex.: Hur uppkom universum? Hur bildades all materia? Hur ser stjärnors livscykler ut? Hur bildas galaxer, stjärnor och planeter? Vad är ett svart hål?, samt frågor inom astrobiologin: Hur har livet utvecklats? Finns det liv på andra ställen i universum? Geologiska frågor som jordens komplexa uppbyggnad och utveckling och dess olika utvecklingsfaser, samt processer som påverkar landskapet studeras också. Här behandlas plattektonik, jordklotets uppbyggnad, endogena och exogena processer, samt klimathistoria. I hela momentet är kosmologiska och geologiska tidskalor väsentliga. Den geologiska tidsskalan kopplas till jordens utveckling, organismers utveckling och evolution för att illustrera att livets villkor och ekologi kan studeras på flera nivåer. Speciell vikt läggs på de vetenskapliga förklaringsmodeller och metoder vi idag använder för att adressera de områden och frågor som behandlas. Moment 10: Naturvetenskapernas karaktär och arbetssätt 2 (5 hp) I momentet studeras naturvetenskapernas historia översiktligt i kombination med fördjupade studier av några områden. På liknande sätt diskuteras förutsättningar och villkor för naturvetenskaplig forskning idag: Var sker forskning? Hur ser forskningsfinansiering ut? Hur behandlas forskning i media? Hur ser relationen mellan forskningsresultat och konsumentråd ut? Strukturella och kulturella hinder, för t.ex. kvinnor och olika etniska grupper, i relation till naturvetenskaplig forskning och utbildning, historiskt och idag, behandlas. Fokus läggs på att ge förutsättningar för lärarna att utmana och komplettera stereotypa bilder av naturvetenskap och forskare i den egna undervisningen. Moment 11: Tvärvetenskapligt projektarbete (10 hp) I momentet behandlas naturvetenskapernas arbetssätt och kursdeltagaren får genomföra egna undersökningar. Fokus för de egna undersökningarna är olika tvärvetenskapliga frågeställningar av relevans för samhälls-, miljö- och/eller hälsofrågor. Frågeställningarna ska ha aktualitet lokalt, nationellt eller globalt. Studenterna får formulera frågeställningar, planera och genomföra sina undersökningar och redovisa sina resultat och slutsatser. Användning av digitala verktyg i undersökningar och redovisningar prövas och diskuteras. Moment 12: Naturkunskapsdidaktik 3 (5 hp) Momentet behandlar hur undervisning om naturvetenskapernas karaktär och arbetssätt kan se ut. Detta kopplas till elevers egen undersökande förmåga, men också till hur naturvetenskapernas historia och aktuell forskning kan behandlas i undervisningen. Momentet bygger vidare på tidigare moment i en strävan att ge kursdeltagarna redskap att verka för en naturkunskapsundervisning där fler elever (även grupper som traditionellt varit marginaliserade i relation till naturvetenskapen) kan finna naturkunskapen relevant för dem. Övergripande ligger fokus under momentet på att deltagarna utifrån aktuell forskning inom olika delar av naturvetenskapernas didaktik utvecklar, diskuterar och kritiskt granskar undervisning i naturkunskap, prövar den i den egna verksamheten, utvärderar utifrån olika perspektiv, samt bedömer elevernas lärande utifrån ämnesplanens kunskapskrav. Didaktiska forskningsresultat diskuteras kontinuerligt och relateras till beprövad erfarenhet och lärarnas egna erfarenheter.