Grundutbildning i naturvetenskap, teknik, ingenjörsvetenskap och matematik (STEM) har i USA blivit föremål för ökande granskning i flera år, med särskilt fokus på introduktionskurser. Inledande kurser i kemi, fysik och matematik är exempel på kurser som fungerar som ”gatekeepers” — de är grundkurser med höga inskrivningstal och med hög risk att påverka studenternas fortsatta studier. Andelen studenter som slutför en STEM-examen har legat på ungefär 40 procent sedan 1997, trots en ökande efterfrågan på naturvetare och tekniker med en kandidatexamen. Motsvarande siffror går att se i Sverige. Det går också att se att söktrycket ökar bland kvinnor samt studenter från skilda bakgrunder, men samtidigt lämnar de studierna i hög takt. Denna förlust är något som alltmer uppmärksammas av styrande organ i USA då talanger förloras.
Decennier av forskning inom matematiska och naturvetenskapliga utbildningar har lett till utveckling av strategier för studentaktiverande undervisning. Dessa undervisningssätt har empiriskt visats främja förståelse av kunskapsinnehåll, och utveckla attityder och motivation, hos olika studentgrupper. I vid bemärkelse syftar studentaktiverande undervisning på strategier som rör sig ifrån en överförings- eller ”berättande”-modell (den klassiska föreläsningen) mot en modell där studenter aktivt engagerar sig i problemlösning och kunskapssökande. Specifika undervisningsstrategier kan innebära teambaserade problemlösningar och/eller grupp och -helklassdiskussioner. Men användningen av sådana strategier i STEM-kurser på grundnivå är sparsam. Artikeln "What really impacts the use of active learning in undergraduate STEM education? Results from a national survey of chemistry, mathematics, and physics instructors" i tidskriften PLoS ONE undersöker empiriska data relaterade till sex vanliga föreställningar om eller fördomar mot lärares användning av studentaktiverande undervisningsformer. Författarna valde dessa föreställningar, då var och en kan kopplas till politiska beslut och institutionella prioriteringar.
Tre av föreställningarna handlar i första hand om kontextuella faktorer som hinder för användning av studentaktiverande undervisningsformer: 1) stora kursgrupper, 2) traditionella undervisningssalar med fasta platser, 3) betoning av studenters kursutvärderingar vid bedömning av undervisningens kvalitet. Tre är i första hand individuella förutsättningar: 4) att inte ha trygghet i anställningen (till exempel tillfälliga anställningar), 5) hög nivå av forskningsaktivitet, och slutligen 6) erfarenhet av aktivt lärande som elev eller student underlättar användningen.
Författarna skickade ut en enkät till olika universitet i USA och fick 3769 svar från lärare i främst kemi, fysik och matematik. Av dem analyserades slutligen 3641 svar med statistiska metoder.
Kontextuella faktorer som tros motverka användning av studentaktiverande undervisning:
1) Antal studenter på kursen. Ett vanligt förespråkat hinder för användningen av studentaktiverande undervisningsformer, särskilt de som involverar diskussioner mellan studenter, är stora kursgrupper. Författarnas data överensstämmer med tron att stora kurstorlekar kan hindra användningen av aktivt lärande. Lärare i mycket stora kursgrupper (100 eller fler studenter) rapporterar avsevärt mer föreläsande än lärare i andra kurser. Även om föreläsningar fortsätter att vara en norm i grundläggande STEM, finns det ett stort antal lärare som trots allt inte ägnar sig åt att föreläsa även med stora kursgrupper, det vill säga det är ändå möjligt att undervisa på ett annat sätt. Författarna noterar också att vissa forskningsbaserade undervisningsstrategier, som kollegialt lärande, har visat sig vara särskilt väl lämpade för att öka studentengagemang i stora kurser.
2) Utbildningssalens utformning. Traditionella salar hänvisas också till som ett hinder för att implementera aktiva lärandestrategier. Deltagarna i författarnas studie angav om deras undervisningssal var utformat för att rymma grupparbete (t.ex. bord, flyttbara skrivbord) eller var mer traditionella föreläsningssalar med fasta sittplatser/skrivbord. Författarnas data överensstämmer med tron att traditionella salar med fasta säten kan hindra användningen av aktivt lärande. Lärare som undervisade i salar utformade för studentaktiverat lärande använder detta betydligt mer i sin undervisning. Ett effektivt sätt att stödja aktiva lärandeformer är därför att utforma salar som fysiskt möjliggör kollegial interaktion. Men det måste kompletteras med utbildning till lärarna. Författarnas data visar också att det finns ett stort antal lärare som föreläser väldigt lite, även i traditionella salar med fasta säten. Det är alltså möjligt att använda aktiverande undervisningsstrategier trots fasta sittplatser och fler lärare skulle sannolikt kunna göra det med ytterligare stöd, menar författarna.
3) Betoning på kursvärderingar. Studenters utvärderingar av kurser är en vanlig, och ofta omtvistad, del av de bedömningsunderlag som används vid granskning, anställning och befordran. Lärare kan vara mindre benägna att använda aktiverande lärandestrategier eftersom de fruktar att användningen av sådana strategier kan resultera i sämre bedömningar i kursvärderingarna. Författarnas data överensstämmer med att tron att betoning av kursutvärderingar som viktigt för bedömning av lärarens egen prestation, hindrar användning av aktivt lärande. Dessa resultat tyder på att om man är intresserad av att öka användningen av studentaktiverande strategier, bör institutionen verka för att öka betydelsen av undervisning i prestationsutvärderingar och att minska betydelsen av studenters kursvärderingar. Denna rekommendation överensstämmer med rekommendationer från tidigare forskning som har funnit att studenters kursvärderingar är inte ett lämpligt mått på undervisningens kvalitet. De är dessutom diskriminerande.
Individuella faktorer som tros motverka användning av studentaktiverande undervisning:
4) Anställningstrygghet. Det finns många föreställningar om undervisningspraktik i relation till akademisk rang och erfarenhet; dessa är ibland motsägelsefulla. Vissa föreslår till exempel att anställningstrygghet (till exempel tillsvidaretjänst) möjliggör den flexibilitet som krävs för att engagera sig i innovativ undervisning, medan andra hävdar att lärare från den yngsta generationen är mer innovativa och ännu inte etablerade i deras sätt att undervisa. Men författarnas data stöder inte den uppfattningen, om ett samband mellan sysselsättning och användning av aktiverande lärandeformer. Variationen och spridningen av data tyder på att många lärare, oavsett anställningstrygghet, använder studentaktiverande undervisningsstrategier — och att många lärare, i alla situationer, i hög grad implementerar föreläsningar.
5) Forskningsverksamhet. Lärare i högre utbildning förväntas ofta balansera flera roller. Vid många institutioner, särskilt forskningsintensiva, nämns ofta balansen mellan undervisning och forskningsverksamhet som ett hinder för förändring, och många tror att lärare som har fokus på forskning är mindre innovativa i sin undervisning. Författarnas data överensstämmer i viss mån med tron att höga nivåer av forskningsaktivitet kan hindra användningen av aktiverande lärandeformer. Men det finns ju också olika slags forskningsaktivitet. Det är kanske inte överraskande att lärare som ägnar sig åt utbildningsforskning eller finansierat utbildningsarbete är mer benägna att använda studentaktiverande undervisningsformer. Externa och institutionella anslag för undervisningsutveckling verkar således vara potentiellt värdefulla strategier för att förbättra undervisningen.
6) Tidigare exponering för studentaktiverande undervisning. Det har föreslagits i tidigare forskning, att undervisningsstrategier för aktivt lärande sannolikt inte kommer att antas av lärare förrän de har personlig erfarenhet av den undervisningsstilen. Erfarenheter som student formar den blivande lärarens övertygelser om hur undervisning kan bedrivas. Eller, så som man själv har blivit undervisad genomför man sin egen undervisning. Författarnas data stöder tron att exponering av studentcentrerad pedagogik ökar sannolikheten för att en lärare kommer att använda aktiva lärandeformer. De flesta av författarnas respondenter rapporterade att de inte hade några tidigare erfarenheter av aktivt lärande själva. Det är sannolikt värdefullt att hitta sätt för dem att få sådan erfarenhet, som "co-teaching" eller deltagande i ett lokalt lärarutvecklingsteam. Institutionens ledare bör också tänka på implementering av aktivt lärande som inte bara användbart för de nuvarande studenterna, utan också som början på en kulturell förändring inom högre utbildning.
Resultaten visar, menar författarna, att lärare lyckas, utifrån alla typer av individuella egenskaper och i alla typer av sammanhang, införliva studentaktiverande strategier i sin undervisning. Samtidigt kan professionella utvecklingsaktiviteter som fokuserar på lokala behov och stödjer individuella val vara mycket effektiva.
Kommentar: Berättande, föreläsande, överblick, sammanhang; föreläsningen har sin givna roll i högre utbildning. Men det kan bli för mycket av det goda. I vissa kurser består större delen av kurstiden av envägskommunikation från lärarens sida. Det finns många skäl till att det ser ut som det gör, trots att mångårig forskning inom utbildningsvetenskap visar på vikten av studenters medskapande. Ett skäl visar just denna artikel på, olika fördomar om vad som krävs. Det vill säga att det krävs kurser med färre studenter eller speciella salar. Visst kan stora studentgrupper och fasta stolar vara en utmaning. Men som författarna till artikeln påpekar, så är det är snarare kunskap om hur man kan lösa undervisningssituationen som saknas. Många lärare undervisar med enbart studentaktiverande metoder, oavsett. Här kan CeUL:s kurser och workshoppar ha en stödjande roll. SU har även speciella salar som ALC-lärosalar på campus Frescati och Albano, som man kan boka via TimeEdit. Läs mer om SU:s nya ALC-lärosalar och om undervisningsmetoden ”Active Learning Classroom”
Text: Veronica Flodin, Matematikämnets och naturvetenskapsämnenas didaktik
Nyckelord: aktivt lärande, fördomar, myter, naturvetenskapliga utbildningar
