Vanliga syften med laborationsmomenten är att förstärka ett specifikt föreläsningsinnehåll, utveckla förmågan att göra observationer eller att sätta upp ett experiment. Det är också i labbmomentet studenterna får möjlighet att lära sig praktiska färdigheter, kunna hantera instrument, säkerhetsmedvetenhet eller generella färdigheter som lagarbete och kommunikation. Författarna till studien "A review to weigh the pros and cons of online, remote, and distance science laboratory experiences" publicerad i tidskriften International Review of Research in Open and Distributed Learning har organiserat och sammanställt den befintliga litteraturen för att jämföra den traditionella, reella laboratorieupplevelsen jämfört med icke-traditionella laboratorieupplevelser, som i sig kan ske i många former.
Vid en första genomlysning av de inkluderade studierna visade det sig att de varken var tillräckligt robusta eller tillräckligt homogena för att motivera en metaanalys. Därför genomförde författarna istället en representativ undersökning. Nyckelord i sökningar inkluderade termer som "remote", "virtual", "online" och "simulation", "laboratory" eller "experiment". Genom att också söka igenom olika utbildningsvetenskapliga tidskrifter manuellt, hittade de ett urval av texter att gå igenom. Icke-traditionella laborationer kan inkludera simulerade labb, labb på distans, särskilda labb ”kits” eller någon kombination. Dessutom har vissa traditionella laboratoriekurser i varierande grad använt icke-traditionella praktiker. Denna brist på standardterminologi innebär att samma online-laboratorieupplevelse kan betecknas som "simulerade laborationer", "virtuella laborationer" eller "distribuerade lärande laborationer".
För att bringa reda i avsaknaden av standardterminologi, har de använt följande definitioner:
- Online-laboration: en laborationsupplevelse där studenten får tillgång till simulerade experiment, instrument eller utrustning via en dator. Se exempel på online-laborationer.
- Fjärr-laboration: en laborationsupplevelse där studenten får tillgång till verkliga experiment, instrument eller utrustning praktiskt taget via en dator.
- Platsavstånds-laboration: en laborationsupplevelse där studenten utför praktiska laborationer utanför ett traditionellt laboratorieutrymme genom bärbara laboratoriesatser, ofta levererade via posten.
Fördelar och nackdelar med olika slags laborationsupplägg
Författarna citerar en nyligen gjord storskalig granskning av frågan om vad studenterna lär sig. I den drogs slutsatsen att laboratorie-inlärningsresultat kan uppnås i lika eller i ännu högre grad i icke-traditionella labb, jämfört med traditionella labb. Men när det gäller laborationer är det trots allt inte enbart förväntade studieresultat som är viktigt. Författarna lyfter att det finns pedagogiska men även ekonomiska och säkerhetsmässiga fördelar och nackdelar för olika former av laborationer. Till exempel är den sensoriska upplevelsen av labben omöjligt att uppleva utan att möta materialet i verkligheten. Ytterligare fördelar med de traditionella laborationerna är studentens interaktion med en lärare på plats när laborationen genomförs. Ett online upplägg är å andra sidan oberoende av tid för genomförande på ett sätt som ett traditionellt upplägg på plats, aldrig kan vara. Andra fördelar med icke-traditionella upplägg är kostnader för genomförande och oberoendet av antalet studenter som ska genomföra laborationen. Samtidigt kan säkerhetsaspekter av laborationen förbises i en online situation och till exempel kan farliga kemikalier hanteras slarvigt när virtuellt.
Icke-traditionell labb-kurs design
En stor del av litteraturen om icke-traditionella laborationer fokuserar på infrastruktur, studentresultat eller studenttillfredsställelse, men uppmärksammar i mindre utsträckning den pedagogiska designen. Fråge-baserat upplägg anses ofta vara bästa praxis för både traditionella och icke-traditionella laborationsmoment. Författarna citerar en studie som presenterat en undersöknings-cykel för online-laboratoriekurser med momenten: orientering, konceptualisering, undersökning, slutsats och diskussion. En taxonomi för att nå dit i sin kursdesign involverar följande kategorier: ett format för att presentera material, något som får igång studenterna, processbegränsningar, försöksupplägg, interaktioner och informationsförmedling. Andra framgångsfaktorer är:
- att stödja studenten i att utveckla sin förmåga att använda on-line materialet,
- att interagera med andra studenter on-line, samt
- att kursen är tydlig med bland annat hur och när genomförande och bedömning ska ske.
Författarna avslutar artikeln med att det finns viktiga frågor som ännu inte har studerats. Till exempel saknas långsiktiga studier som undersöker om icke-traditionella laborations-erfarenheter på rätt sätt förbereder studenter för mer avancerade laborationer, särskilt i jämförelse med studenter som deltagit i traditionella labbkurser. Ytterligare en intressant aspekt att utveckla kunskap om, är om kontakttiden mellan lärare och student, och även mellan studenter, varierar i traditionella laborationer jämfört med icke-traditionella. Med fler studier kan vi förhoppningsvis utveckla en standardisering av terminologi samt hur vi kan utvärdera olika laborationsupplevelser.
Kommentar: Min egen erfarenhet av laborativa undervisningsformer är att för att kunna studera levande organismer behöver man studera just det och bland annat erfara all den variation som det levande uppvisar. En viktig del av det naturvetenskapliga kunnandet är därför praktisk och sinnlig, sitter i händerna eller i observationsförmågan. En virtuell lösning blir därför aldrig mer än en nödlösning. Men ovanstående genomlysning av olika studier gör att jag är beredd att ompröva min uppfattning. I vissa situationer innebär en online-lösning faktiskt ett ökat lärande, beroende på vad man vill att studenterna ska lära sig. Ett bra komplement till ovanstående studier är också texten ”Flippat labb blir brygga mellan teori och praktik”, refererad i Högskolepedagogisk forskning nr 6 2019.
Text: Veronica Flodin, Institutionen för matematikämnets- och naturvetenskapsämnenas didaktik
