Den praksisnære undervisningen bygger på en enkel idé:
Det er effektivt, motiverende og kjekt å lære fagene gjennom å studere den virkelige bruken. 
Elever lærer om bedriftens varmeveksler. energidirektøren underviser. Tilbake på skolen simulere elevene varmevekslerens prinsipp, med utstyr fra natrufagrommet på skolen – plastslanger, farget kaldt og varmt vann og trykksprøyter.
Skolen underviser fagene slik de blir brukt i yrke og samfunnsliv – noe annet ville være meningsløst. Vi – lærerne, skolen – kan gå ut i samfunnet, knytte kontakter og oppleve fagene i bruk. Vi vil møte fagfolkene, mennesker som er glade i yrket sitt og stolte av jobben sin. I den virkelige bruken vil vi finne problemstillinger, tall og data, språk og ferdigheter som passer til våre læringsmål.
To enkle eksempler forklarer ideen og metoden:
1 På 8. trinn strever vi med å sette sammen matematikk og fysikk til forståelse for fenomener vi ser omkring oss: gjenstander har tyngde, ting faller, skruer holder bedre enn spiker. Skolen samarbeider med en produksjonsbedrift om realfaglæring. Elevene drar for å se på, måle opp og lære om bedriftens transportbånd. Råstoff – knust stein – blir fraktet fra skip til siloer på et transportbånd. Observasjoner og data samles inn: båndet er 60 meter langt, og frakter steinen 20 meter opp. Denne dagen tar vi inn 300 tonn. Transportbåndet drives av en elektrisk motor, elevene får lese av forbruket. Etter to timer har de en mengde inntrykk, tall og opplevelser å bearbeide – og behov for anvendt fysikk. Tilbake på skolen ser vi på bildene og filmene fra visningen på fabrikken, samler og stiller opp data – og vi diskuterer hvordan vi skal regne oss frem til hvor stort arbeid som ble utført på de 300 tonnene. Etter hvert kan vi også arbeide med å finne ut hvor mye elektrisk energi som ble brukt under lossingen, og finne virkningsgraden. Arbeidet med transportbåndet er forklart mer i detalj sist i artikkelen.
2 Råstoffet er stein, mineral, som i hovedsak består av kalsiumkarbonat, CaCO3. Mange mineral inneholder denne forbindelsen. Vi tar med oss prøver til skolen, knuser ned og ser i lupen. Mineralet er krystallinsk, slik vi kjenner salt. I kjemitimene prøver vi å komme til bunns i hva stoffet er, hvordan det bindes sammen, og inngår nye forbindelser. Før vi vet ordet av det, har vi studert det periodiske systemet, ioner og uorganiske forbindelser, metaller og ikke-metaller, ionebindinger og kjemiske reaksjoner. Bedriftens kjemiker og geolog er innom, forklarer bergartenes opphav og prosessen med utvinning og analyse.
Et praksisnært undervisningstiltak
Artikkelen forklarer konseptet ‘praksisnær undervisning’ gjennom å vise et utviklet og gjennomført eksempel på realfagslæring i en ungdomsskoleklasse. Undervisningstiltaket som er beskrevet i teksten er utviklet av produksjonssjef Helge Rushfeldt og energisjef Even Østgulen ved prosessbedriften Omya, sammen med forfatteren.
Jeg skal straks eksemplifisere stegene i programmet. Her bare noen kommentarer omkring etterarbeidet. I denne fasen er hensikten å sikre at ny kunnskap ikke blir fragmentarisk og uten nytteverdi. Om vi nå reletarer læringen til matematikkfaget, ser vi en bunnløs grøft på hver side av veien til anvendbar kompetanse:
Til høyre: Eleven får systematisk opplæring i form- og regelverk, og blir satt i stand til å løse oppgaver etter en automatisert arbeidsmåte.
Til venstre: Eleven får stadig konkrete henvisninger, opplever faget i bruk, stabler klosser og kan relatere matematikken til virkeligheten. Imidlertid forblir kunnskapen opplevd, men uforklart, i konstruktivismens navn overlater vi til eleven selv å sette sammen inntrykk og viten-brokker til det kunnskapsnivået de siste 3000 års vitenskap har brakt oss til.
Ikke bare skal vi nå unngå disse fellene, vi skal også ha fremdrift i læringsprosessen. I de generelle eksemplene over, kan vi ta steg for steg i en tradisjonell læringsprosess med besøk fra banken:
Forberedelse og gjennomføring :
| basiskunnskap | Regningsartene Pengeøkonomien Enkel algebra | Formelregning Algoritmebygging |
| Forundervisning, gjerne med øvelser og eksempler | Prosentregning Vekstfaktor Privat økonomi i forhold til samfunnsøkonomi | Enheter og parametre for masse, arbeid, kraft og effekt. SI-systemet |
| Et praksisnært undervisningstiltak | Bankens undervisningsopplegg om personlig økonomi | Dokumentasjon av et transportbånd: lengde, høyde, last, energibruk, tid |
| Elevens arbeid i tiltaket | Notater, materiell fra banken, egne eksempler under arbeidet | Observasjon, notatet, logg, skisser, fotografier |
Etter aktiviteten:
Logg skrives ut til rapport.
| Undervisning og evaluering | skriftlig forklaring Tavleundervisning av delemner Oppgaveløsning Elevene presenterer sine eksempler Spørsmål, dialog og rapportering til banken Evalueringsrunde Offentliggjøring, bruk eller lagring av dokumentasjon Plan for neste tiltak med banken. | Simuleringsøvinger Regning ut fra observasjon: effekt, virkningsgrad. Drøfting av ulike resultat fra grupper. Etterprøving, signifikans. Rapport til bedriften, diskusjon, evaluering. Publisering på nettside, skole-/bedriftsavis eller annet. Nytt eksempel på effekt og virkningsgrad: kraftverk. |
Flere av elementene i etterarbeidet har til hensikt å bygge opp elevens begrepsapparat. Verbalisering, presisjon i språkbruk og mulighet for drøfting ar avgjørende for læringsutbyttet, og for kunne ta steget fra fragmemtarisk kunnskap til kompetanse i faget.
Et mer virkelighetsnært undervisningstiltak.
Jeg vil nå gå videre med eksempelet med transportbåndet, og vise mer detaljert hvordan dette hører hjemme i en større sammenheng.
En regneoppgave om energibruk og virkningsgrad ved bruken av transportbåndet inngikk som en del av en undervisningspakke omkring intern transport og energibruk i en produksjonsbedrift. Hvordan kom vi frem til dette temaet og denne oppgaven?
Ved et første blikk kan det være vanskelig å se fagene i en bedrift eller en annen samarbeidspartner for skolen. Bedriften kan være liten, ha en ensidig produksjon, eller se mekanisk, fjern og skremmende ut både for lærere og elever.
”Er dette alt?” tenker læreren: ”Hvor er norsken, matematikken, fysikken her?”
Skal vi finne igjen fagene i bruk, må vi søke kompetansen, og enkeltelementene i virksomheten. Når bedriften har ansatt en elektroingeniør, er det sannsynlig at hun har bruk for fagkunnskapene sine til daglig, og at vi må kunne hente inn både praksis og erfaring til våre elever. Detaljer i produksjonen blir fort til gode undervisningemner, hvis vi studerer hvordan fagfolkene omgåes dem til daglig. Et annet eksempel før vi igjen ser på transprotbåndet:
Vi tar opp samarbeid med et konsern som forhandler og vedlikeholder redningsutstyr for skipsfart og offshoreindustri. Her står fagemnene nærmest stablet på hverandre, men vi må finne dem: Fritt fall i en redningsstrømpe, oppdrift, bølgeteori, korrosjon, materialvalg.. I en bisetning blir det nevnt at nødrasjonene i redningsflåtene byttes hvert år. La oss se på en slik: hvordan er den satt sammen? Hva er næringsinnholdet, i Joule, gram proteiner, vanninnhold? Hva har kroppen bruk for, hvordan er stoffomsetning og energibehovet? Vi har altså et tverrfaglig kurs som vi kan dra så langt vi ønsker, fra matematikk omkring energiomsetting og entropi, til det samfunnsmessige og etiske med å kaste all denne maten hvert år.
Intern transport i bedriften er en side ved bedriften som er uavhengig av råstoffer og produkter, slik at overføringsverdien av et slikt kurs er større enn for undervisning som baserer seg på et spesielt produkt. Likedan har alle virksomheter en økonomi, som kan være grunnlag for mye god matematikkundervisning.
Vi undersøker interntransporten i bedriften med målsetting å regne virkningsgrad på heiser og transportbånd, blant annet.
Elevene gjør sine målrettete observasjoner på stedet. De har lært noe mekanikk på forhånd, og de vet hvilke oppgaver som venter i etterkant. Dermed gir det mening å måle høyde, strekning og ta tiden. Oppgavesettene om råvaretransportbåndet og elevatoren, den loddrette heisen, starter slik:
A Transportbåndet
- Hvor mange tonn ble fraktet per time?
- Du skal nå regne ut hvor mye kraft det kreves for å frakte denne massen. Du husker at du da må gange massen i kilogram, med konstanten – 9,81. Altså:Hvor mange Newton kraft kreves det for å løfte denne massen?
- Hvor langt ble massen transportert? Og hvor høyt opp ble den løftet?
B Elevatoren
- Du vet at den frakter omtrent samme mengde som transportbåndet, det er jo samme steinen som blir lastet over.
- Hvor mange kg masse er da fraktet opp etter 1 time?
- Hvor høyt er alle disse kiloene løftet?
- Hvor stor potensiell energi har de da fått?
- Hvor stor energi har maskinene måttet gi for å løfte steinen?
Oppgavesettet går videre med å regne potensiell energi, arbeid og effekt. Elevene har så lest av strømforbruk på elektromoterene som driver båndene, og kan derfor regne ut virkningsgraden
Knusekonkurransen er et kapittel for seg: fire lag konkurrerer om å knuse
ned stein til et oppgitt maksimumsmål, som blir kontrollert ved sikting. De må selv regne ut hvor stor prosent av steinen de klarte å knuse ned, og finne hvilket lag som vant.
Kurset omkring termodynamikken har også en annen side, mer rettet inn mot termodynamikk ut fra virkemåte og effektivitet i bedriftens varmevekslere. Dette mer naturfaglige temaet blir ikke tatt opp her.
Hva har vi oppnådd?
Den overordnete målsettingen med praksisnær læring er mer kunnskap og motivasjon til elevene. Uttrykket ”mer kunnskap” kan forståes på flere måter. Det kan bety at elevene kan mer, altså har arbeidet med og forstått flere emner i faget. Det kan også bety at emnene som blir innlært er mer internalisert og forstått på en slik måte at eleven kan ta kunnskapen sin i bruk, oppnå en kompetanse i emnet. Endatil kan det bety at kunnskapen er mer varig, og så sterke forgreininger til annen kunnskap at den blir en del av elevens virkelighetsoppfatning.
Jeg ønsker å samle alle disse betydningene i målsettingen. En steg mot mer kunnskap er å gi fagemnet virkelighetstilknytning, relevans og et synlig, praktisk utgangspunkt. Et annet er å gjøre fagstoffet, observasjonene og løsningsmodellene til gjenstand for refleksjon. Kognitiv bearbeiding av stoffet, i form av verbalisering, diskusjon, presentasjon og kritisk analyse kan føre oss videre der automatisering og fragmentarisk kunnskapstilegnelse har parkert norsk skole en tid.
Frede Thorsheim