Ragnhild Lyngved Staberg
Cato Tandberg
John Magne Grindeland
BIOLOGIDIDAKTIKK FOR LÆRERE
biologididaktikk for lærere
ragnhild lyngved staberg, cato tandberg
og john magne grindeland
BIOLOGIDIDAKTIKK FOR LÆRERE
© Gyldendal Norsk Forlag AS 2020 1. utgave, 1. opplag 2020
ISBN 978-82-05-52793-5
Omslagsdesign: Gyldendal Akademisk
Layout: have a book
Sats: have a book
Brødtekst: Minion 10,5/15 pkt
Papir: 90 g My Sol Matt
Trykk: Dimograf, Polen 2020
Alle henvendelser om boken kan rettes til Gyldendal Akademisk
Postboks 6730 St. Olavs plass 0130 Oslo
www.gyldendal.no/akademisk akademisk@gyldendal.no
Materialet er vernet etter åndsverkloven. Uten uttrykkelig samtykke er eksemplarfremstilling, som utskrift og annen kopiering, bare tillatt når det er hjemlet i lov (kopiering til privat bruk, sitat o.l.) eller avtale med Kopinor (www.kopinor.no).
Utnyttelse i strid med lov eller avtale kan medføre erstatnings- og straffeansvar.
Alle Gyldendals bøker er produsert i miljøsertifiserte trykkerier. Se www.gyldendal.no/miljo
Forord
Biologididaktikk for lærere er beregnet for lærerstudenter og lærere i naturfag og knytter an til den biologifaglige boka Biologi for lærere. Til sammen vil disse to bøkene ha et stofftilfang og en innretning egnet for den som skal lære bort stoffet til elever. Fra vår praksis som lærerutdannere har vi erfart at bakgrunnen i biologi er svært ulik blant kommende naturfaglærere. Vi tror at kompetanse i biologi på nivå med Biologi for lærere er høvelig for å kunne få til en god diskusjon av biologi og biologididaktiske temaer blant studenter, lærere og elever.
Det er vår oppfatning at viktige deler av den fagdidaktiske forståelsen ikke kan tilegnes ved å lese en bok. Biologi er et praktisk og aktivitetsbasert fag. Viktige deler av det å være lærer i naturfag eller biologi må læres i interaksjon med andre i praktiske øvelser, på ekskursjoner og i diskusjoner. For å kunne oppnå relevant biologididaktisk kompetanse må studenten ha en basal forståelse av det biologifaglige.
Denne boka har femten kapitler som kan deles i to deler. De elleve første kapitlene tar for seg et bredt spekter av generelle fagdidaktiske temaer med et biologididaktisk utgangspunkt, mens de fire siste kapitlene er mer direkte knytta til hver sine deler av biologifaget. Siden denne boka knytter an til Biologi for lærere, er hvert av kapitlene 12 til 15 retta inn mot de fire hoveddelene av Biologi for lærere. Herværende bok kan naturligvis benyttes uavhengig av hva som er kilde til biologifaglig kunnskap. Selv om de elleve kapitlene om generelle (natur)fagdidaktiske temaer søker å framstille disse temaene fra et biologisk ståsted, tror vi at flere av disse kapitlene kan ha interesse også utover biologidelen av naturfaget.
Boka er et samarbeidsprosjekt mellom forfatterne. Vi har likevel hatt hovedansvaret for hver våre kapitler og deler. Ragnhild Lyngved Staberg har hatt hovedansvaret for kapitlene 4, 7, 9, 13 og 14 og deler av 10, Cato Tandberg har hatt hovedansvaret for kapitlene 3 og 6, John Magne Grindeland har hatt hovedansvaret for kapitlene 2, 5, 8, 11 og 12 samt deler av kapittel 10. Kapittel 15
er skrevet av Cato Tandberg og Ragnhild Lyngved Staberg med førstnevnte som hovedansvarlig for dyrefysiologidelen og sistnevnte som hovedansvarlig for plantefysiologidelen. Kapittel 1 er skrevet i fellesskap av alle tre. Den endelige teksten er et resultat av diskusjoner oss imellom. Vi vil takke gode kolleger for viktige innspill og kommentarer underveis.
Vi vil også takke vår tidligere redaktør, Kjell Aakerøe, som tok initiativet til å utvide biologididaktikkdelen av Biologi for lærere slik at dette nå har endt
opp som en egen bok. Uten Kjells velvillige innstilling til prosjektet hadde nok ikke denne boka kunnet foreligge. Til slutt en stor takk til redaktør Johanne Stende, som med sine innspill har gjort teksten mye klarere og boka mer sammenhengende.
Trondheim/Oslo, februar 2020
Ragnhild Lyngved Staberg, Cato Tandberg og John Magne Grindeland
Innhold
Del 1 Generell del 11
Kapittel 1 Hva er biologididaktikk? 13
Hva legger vi i begrepene didaktikk og fagdidaktikk? 14
Et historisk blikk på begrepene didaktikk og fagdidaktikk 19
Biologididaktikk 20
Biologi og tverrfaglighet 20
Våre valg i boka 23
Organisering av boka 25
Kapittel 2 Biologitema i læreplaner 27
Læreplanens stadier 29
Blooms taksonomi 30
Fra eksplisitte til implisitte læreplanmål 33
Metodeanvisninger eller ikke 35
Grunnleggende ferdigheter i naturfag – og biologi 36
Biologi i læreplanene fra 1890 til 2020 42
Biologitemaer i læreplanen – en utvikling i takt med vitenskapsfaget? 54
Fra kunnskap via kompetanse til dybdelæring 55
Oppgaver 55
Kapittel 3 Språk og representasjoner i biologi 61
Naturfaglig språk 62
Å skrive tekster i biologi 83
Representasjoner i biologi 89
Oppgaver 94
Kapittel 4 Elevers hverdagsforestillinger og misoppfatninger 101
Alternative paradigmer, misoppfatninger eller hverdagsforestillinger? 103
Parallellinnlært kunnskap – skolekunnskapen og hverdagskunnskapen 105
Hvorfor retter vi søkelyset på elevers hverdagsforestillinger og misoppfatninger? 106
Forskning på elevers hverdagsforestillinger og misoppfatninger 108
Hvordan kan vi avdekke elevers hverdagsforestillinger og misoppfatninger? 111
Strategier for å bekjempe og korrigere elevers hverdagsforestillinger og misoppfatninger 114
Oppgaver 128
Kapittel 5 Læremidler og læringsressurser 135
Hva er læremidler og læringsressurser? 136
Lærebøker 137
Digitale læremidler og læringsressurser 141
Analoge læremidler og læringsressurser 147
Oppsummering 151
Oppgaver 152
Kapittel 6 Læringsarenaer i biologi 155
Læringsarenaer i biologi – interne og eksterne 156
Intern læringsarena – skolen 156
Eksterne læringsarenaer 159
Oppgaver 174
Kapittel 7 Praktisk arbeid og
utforskende arbeidsmåter i biologi 179
Praktisk arbeid 180
Utforskende arbeidsmåter 193
Oppgaver 219
Kapittel 8 Vurdering i biologi 227
Vurdering av, for og som læring 228
Vurderingsformer 234
Økt vekt på vurdering 240
Oppgaver 241
Kapittel 9 Dybdelæring 245
Bakgrunn for søkelyset på dybdelæring 246
Hva er dybdelæring? 249
Hjernecellenes rolle i dybdelæring 258
Tankeprosesser som fremmer dybdelæring 261
Dybdelæring i praksis 263
Ting tar tid ... 275
Oppgaver 275
Kapittel 10 Sosiovitenskapelige problemstillinger 281
Hva kjennetegner en sosiovitenskapelig problemstilling? 283
Hvorfor er sosiovitenskapelige problemstillinger aktuelle i skolen? 284
Hva trenger elevene for å kunne engasjere seg i sosiovitenskapelige problemstillinger? 290
Hvordan undervise sosiovitenskapelige problemstillinger? 292
Eksempler på sosiovitenskapelige problemstillinger 294
Utfordringer med undervisning av sosiovitenskapelige problemstillinger 300
Oppgaver 301
Kapittel 11 Utdanning for bærekraftig utvikling 309
Bærekraftig utvikling – hva betyr det? 310
Utdanning for bærekraftig utvikling 312
Biologiundervisning for bærekraftig utvikling? 318
Økt vekt på utdanning for bærekraftig utvikling 324
Oppgaver 324
Del 2 Biologitematisk del 329
Kapittel 12 Naturens mangfold 331
Evolusjon 333
Biologisk mangfold 344
Økologi 351
Miljø i biologi og naturfag 361
Naturglede 364
Oppgaver 365
Kapittel 13 Cellebiologi 371
Hvorfor skal elevene lære om celler? 372
Cellebiologi i læreplaner 374
Cellebiologi i lærebøker 377
Celler – den minste enheten for liv, men hva er liv? 379
Cellebiologi – introduksjon av biologiens mikroverden 380
Hverdagsforestillinger og misoppfatninger i cellebiologi 386
Hvordan få til god cellebiologiundervisning? 398
Oppgaver 407
Kapittel 14 Genetikk 413
Hvorfor genetikk i biologiundervisninga? 414
Genetikk i læreplaner 415
Basiskunnskaper i genetikk 416
Elevers forståelse av arvestoffet og dets funksjon 418
Elevers forestillinger om arv og genetikk 422
Hvorfor er genetikk så vanskelig å forstå? 428
Hvordan få til god genetikkundervisning? 432
Etisk argumentasjon i genetikkundervisninga 433
Oppgaver 438
Kapittel 15 Fysiologi 445
Hva er fysiologi? 447
Dyrefysiologi 449
Læreplanen – historisk tilbakeblikk på
dyrefysiologi 449
Systemer i dyrefysiologi 450
Disseksjon 457
Menneskets organsystemer 459
Plantefysiologi 472
Læreplanen – historisk tilbakeblikk på plantekunnskap 472
Planters reproduksjon 474
Begrepsforvirring blant barn og voksne 475
Hverdagsforestillinger knytta til begrepet «blomst» 476
Hverdagsforestillinger knytta til begrepene «frø» og «frukt» 477
Begrepet «grønnsak» 479
Å plante eller å så? 479
Planters vekst og utvikling gjennom året 481
Planters forsvarsmekanismer – hva tenker elevene? 486
Elevers hverdagsforestillinger om planter 487
Oppgaver 488
Vedlegg 493
Nyttige nettsteder 502
Illustrasjons og bildekrediteringer 507