EPN-V2

M5GNA3100 Naturfag 2, emne 3 Emneplan

Engelsk emnenavn
Science Education 2, Part 3
Studieprogram
Skolefag for kroppsøving og idrettsfag
Grunnskolelærerutdanning for trinn 5-10
Naturfag 2 for trinn 5-10 i grunnskolen
Omfang
30.0 stp.
Studieår
2018/2019
Emnehistorikk

Forkunnskapskrav

Faget er tilgjengelig som valgfag for aktive studenter ved grunnskolelærerutdanningen og lærerutdanning for tospråklige lærere på HiOA, i tråd med utdanningenes programplaner. Interne søkere som søker opptak til Naturfag 2 mens de fortsatt er aktive på Naturfag 1, kan få opptak uten å ha fullført Naturfag 1.

Eksterne søkere må ha bestått lærerutdanning som kvalifiserer for arbeid i skolen. Opptak til Naturfag 2 krever fullført Naturfag 1 eller tilsvarende.

Læringsutbytte

Etter fullført emne har studenten følgende læringsutbytte definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten

  • har kunnskap om grunnleggende modeller og teorier for beskrivelse av naturen som naturvitenskapen har utviklet, herunder mekanismer bak evolusjon og genetisk variasjon
  • har kunnskap om tverrfaglig undervisning som fremmer barn og ungdoms handlingskompetanse for et bærekraftig liv i framtiden
  • har kunnskap om dialogiske undervisningsformer som belyser ulike fornybare og ikke-fornybare energikilder gjennom samfunnsmessige, miljømessige og etiske problemstillinger
  • har kunnskap om å bruke ulike representasjoner for å visualisere vær- og klimasystemer både lokalt og globalt og for å drøfte problemstillinger knyttet til klimaendringer
  • har utdypende kunnskap om progresjon i læring om uorganiske og organiske stoffers betydning og kretsløp i naturfaglige prosesser og i miljøsammenhenger
  • har utdypende kunnskap om utforskende undervisning om elektronikk, gravitasjon og elektromagnetisme og deres betydning i naturfaglige og samfunnsmessige sammenhenger
  • har kunnskap om bruk av ulike modeller som viser størrelsesordener i naturen, herunder fenomener utenfor solsystemet og hvordan universet har oppstått og utviklet seg
  • har kunnskap om kreative undervisningsprosesser hvor naturvitenskapelige begreper kan anvendes til å beskrive og forklare form og funksjon hos noen teknologiske produkter

Ferdigheter

Studenten

  • kan tilrettelegge praktisk undervisning i naturfag og teknologi som gir god progresjon mellom ulike trinn
  • kan analysere, vurdere og dokumentere elevers læring og gi læringsfremmende tilbakemeldinger tilpasset elevers forutsetninger og behov
  • kan finne, vurdere og henvise til naturfaglig og naturfagdidaktisk forskning, informasjon og fagstoff og anvende dette i undervisning og drøfting med kollegaer
  • kan anvende en integrert naturfagundervisning og benytte naturfag som regifag i tverrfaglige sammenhenger som ved teknologi og design og bærekraftig utvikling

Generell kompetanse

Studenten

  • har innsikt i fagdidaktisk forskning om undervisning og læring i naturfag med fokus på progresjon og dybde i begrepsdanning, kritisk tenkning og argumentasjon
  • har innsikt i vitenskapsteori og metoder innenfor naturfagdidaktisk forskning og kan bidra og delta i prosjekt for å utvikle undervisningspraksis i naturfag
  • kan knytte egen rolle som naturfaglærer til etiske, sosiale, økonomiske og politiske problemstillinger som angår naturvitenskap og teknologi i samfunnet

Innhold

Naturfagdidaktikk 2

  • Naturfagdidaktisk forskning
  • Naturfag som regifag i tverrfaglige sammenhenger
  • Progresjon, dybde og begrepsdanning
  • Kritisk tenking og argumentasjon
  • Rollen som naturfaglærer
  • Tverrfaglig undervisning som fremmer elevenes handlingskompetanse for en bærekraftig framtid

Jorda 2

Temaet omfatter biologi og geofag med vekt på cellebiologi, utvikling og evolusjon

  • Evolusjon - variasjon og naturlig utvalg
  • Genetikk og genetisk variasjon
  • Molekylære mekanismer som gir evolusjon
  • Vær

Kjemi 2

Temaet omfatter grunnleggende kjemiske begreper og reaksjoner i vår hverdag og belyser didaktiske utfordringer knyttet til kjemiundervisning i grunnskolen

  • Organisk kjemi og næringsstoffene
  • Stoffmengdebegrepet og konsentrasjon
  • Syre- og basereaksjoner samt pH-beregninger
  • Redoksreaksjoner

    • Korrosjon
    • Galvanisk element
    • Elektrolyse

Fysikk 2

Temaet omfatter mer sammensatte begreper og fenomener og belyser didaktikk knyttet til fysikkundervisning i grunnskolen med fokus på miljø og bærekraftig utvikling.

  • Elektrodynamikk: Induksjon, ladde partikler i bevegelse i magnetfelt, transformator, generator, elektromotor og systemtenkning rundt elektriske nett.
  • Hverdagselektrisitet
  • Universet: utvikling og oppbygging av universet og solsystemet samt fenomener knyttet til stjernehimmelen.

Teknologi og Design 2

Temaet omfatter teknologiske og designmessige aspekter knyttet til det moderne samfunn, miljø og bærekraftig utvikling.

  • Elektronikk og elektroniske komponenter
  • Digitalisering
  • Elektroniske kommunikasjonssystemer
  • Programmering

Miljø og bærekraftig utvikling

Temaet er et integrert mellom naturfagene, og skal også være tverrfaglig. Det tar opp viktige utfordringer samfunnet står overfor og som det er viktig at elever forberedes på.

  • Bærekraftig liv i framtiden, etiske problemstillinger
  • Biologisk mangfold
  • Energiproduksjon, fornybare og ikke-fornybare energikilder
  • Klimasystemer, klimaendringer og klimaavtaler
  • Normal og økt drivhuseffekt
  • Kretsløp - vann, karbondioksid, nitrogen og fosfor
  • Forurensning i havet og på land
  • Kjernefysikk og stråling knyttet til energi og miljø

FoU-oppgaven

Sentralt i Naturfag 2 er FoU-oppgaven. Oppgaven skal ha en klart formulert problemstilling som det må være mulig å undersøke og utdype. FoU-oppgaven skal gi studentene muligheter til å dokumentere faglig kunnskap og innsikt gjennom belysning og drøfting av et naturfaglig/miljøfaglig problem som er relevant i grunnskolen.

Studentene skal velge å fordype seg i ett eller flere temaer i planen for Naturfag 2, og kan velge å skrive en teoretisk oppgave, en empirisk oppgave eller en kombinasjon. En teoretisk oppgave tar utgangspunkt i analyser og drøftinger i aktuelle forskningsarbeider innen et område og oppsummerer og sammenlikner. En empirisk oppgave bygger på ny informasjon som studenten selv samler inn eller bygger videre på analyse av materiale som andre har samlet inn.

I oppgaver som bruker materiale studenten selv samler inn, er det et krav at dette innhentes slik at meldeplikten til Norsk senter for forskningsdata (NSD) ikke utløses. Hvis elever under myndighetsalder deltar i undersøkelsen, skal foresatte gi samtykke. Gjennom oppgaven skal studenten dokumentere kjennskap til aktuell forskning på det området som studenten skriver om. Studenten skal bruke teori og annet fagstoff som grunnlag for å undersøke problemstillingen. I metodedelen skal framgangsmåter dokumenteres slik at det er mulig å se hvordan studenten har innhentet og brukt materialet, og hvordan han eller hun har kommet fram til resultatene. Resultatene skal drøftes ut fra alminnelige vitenskapelige krav til pålitelighet og gyldighet.

Arbeids- og undervisningsformer

Naturfag 2 vil delvis være organisert i enfaglige temaer og delvis i tverrfaglig i et prosjektorganisert miljøtema. Det vil være naturlig å trekke inn miljøemnet i FoU-oppgaven som utgjør deleksamen 2.

Arbeidet med FoU-oppgaven er organisert som undervisning og kurs, veiledning/veiledningsseminar, muntlig framlegg og innlevering av skriftlig oppgave. Hver kandidat vil få oppnevnt en faglig veileder. Temaområde, problemstilling og opplegg for oppgaven skal godkjennes av veileder.

Undervisningen skal i tillegg til undervisning i faglige emner gi støtte for oppgavearbeidet.

Sentrale temaer for denne undervisningen er:

  • Utdanningsvitenskap for lærere - Sentrale forskningstradisjoner og metoder
  • Seminar i pedagogikk som tar opp sentrale utfordringer i dagens grunnskole
  • Forskningsetikk og grunnlagsspørsmål
  • Skriving i forskning om skole og undervisning og i læreryrket

Oppgaveskrivingen er en problemløsningsprosess, der studenten gjennom systematiske og etterprøvbare metoder skal belyse den valgte problemstillingen. En del av dette vil gjerne være å utarbeide en oppdatert kunnskapsoversikt. Studenten vil også ofte samle et erfaringsmateriale og bruke aktuell utdanningsvitenskapelig metode til å undersøke, systematisere og belyse materialet. Arbeidet med oppgaven skal gi erfaring med å søke og anvende litteratur og bygge på både oppgitt pensum og selvvalgt pensum. Omtaler, analyser og vurderinger i oppgaven skal være solid faglig utviklet og underbygget.

FoU-oppgaven er et individuelt arbeid. Framstillingen skal være i samsvar med regler og retningslinjer for vitenskapelig og faglig forfatterskap.

Arbeidskrav og obligatoriske aktiviteter

Retten til å avlegge eksamen forutsetter godkjente arbeidskrav og deltakelse i bestemte faglige aktiviteter. Nærmere informasjon om arbeidskrav og krav til deltakelse er beskrevet i den innledende delen av fagplanen.

Arbeidskrav til deleksamen 1

Følgende arbeidskrav må være godkjent før deleksamen 1 kan avlegges:

I temaet Kjemi 2:

  • Individuell test i navnsetting og kjemiske beregninger (30 minutter).

I temaet teknologi og design 2 og fysikk 2:

  • Teknologisk produkt - vurdere design og materialvalg i et bærekraftig perspektiv. Prosessen dokumenteres (1000 ord +/- 10 %). Arbeidet gjøres i gruppe.

I temaene miljø- og bærekraftig utvikling/naturfagdidaktikk 2/teknologi og design 2:

  • Utvikle et undervisningsopplegg hvor estetiske læringsprosesser står sentralt (Presentasjon i gruppe 15 minutter)
  • Registrering av miljøparameter ved hjelp av datalogger. Dataloggeren programmeres og settes sammen som en del av prosjektet. Presentasjon i gruppe (15 minutter). Resultatene kan inngå i FoU-oppgaven.

Fordi erfaringsdeling og respons krever tilstedeværelse, er det knyttet 100 % deltakelse til aktivitetene som er nevnt nedenfor. Det er svært vanskelig å tilegne seg kunnskaper om feltarbeid i naturen på egen hånd. Derfor er denne delen av undervisningen obligatorisk. Dersom studenten har gyldig fravær fra feltkurset, vil det bli tilrettelagt for ny gjennomføring.

I temaet Jorda 2:

  • Feltkurs med for- og etterarbeid (omfang 2-3 dager), med digital rapport (poster-presentasjon), samt samling av 20 karakteristiske objekter fra feltlokaliteten. Feltkurset foregår i Østlandsområdet. Presenteres i gruppe (omfang 10-15 minutter).

Arbeidskrav til deleksamen 2

Følgende arbeidskrav, som alle er en del av studentenes arbeid med FoU-oppgaven, må være godkjent før deleksamen 2 kan avlegges:

  • Innlevering av et notat på 400 ord +/- 10 % om opplegg for oppgaven. Notatet skal ha med omtale av emne, spørsmål en vil undersøke, aktuell forskningslitteratur og annet fagstoff studenten forventer å sette seg inn som del av oppgavearbeidet, hva slags materiale studenten planlegger å samle inn og undersøke, forskningsmetode studenten skal bruke, og skisse til oppgavedesign.
  • Notat før siste veiledning med utdrag av oppgavetekst på 1500 ord +/- 10 %.
  • Deltakelse på flerfaglig undervisning i utdanningsvitenskap og metode, akademisk skriving og IKT.
  • Deltakelse på to veiledninger i seminar eller individuelt.
  • Deltakelse på delingskonferanse med eget fremlegg.

Vurdering og eksamen

Eksamensform

Eksamen består av to deleksamener. Deleksamenene vektes likt ved sammenslåing av karakter for emnet.

Deleksamen 1: Individuell muntlig eksamen med praktisk(e) innslag. Omfanget er 50 minutter forberedelsestid og 50 minutter eksaminering. Temaene gjøres kjent senest tre uker før eksamensdagen. Eksamen omfatter faglig teori, fagdidaktikk og praktisk arbeid knyttet til ett av temaene. Alle trykte og skrevne hjelpemidler kan brukes i forberedelsestiden. Fagseksjonens samlinger er tilgjengelig.

Deleksamen 2: Individuell FoU-oppgave med omfang på 7000 ord +/- 10% leveres elektronisk innen oppgitt frist. Oppgaven må oppfylle IKT-krav og bestemte krav til utforming. Slike kriterier publiseres på høgskolens læringsplattform i god tid før studenten begynner på sin oppgave. Egenerklæring vedrørende fusk og plagiering og egenerklæring knyttet til hvorfor oppgaven ikke utløser NSD-krav, skal ligge som vedlegg i FoU-oppgaven ved innlevering.

Hjelpemidler ved eksamen

Se under Vurdering/eksamen.

Vurderingsuttrykk

Det benyttes en gradert karakterskala fra A til E for bestått og F for ikke bestått eksamen.

Sensorordning

Deleksamen 1: Eksamen vurderes av intern og ekstern sensor.

Deleksamen 2: Det benyttes ekstern og intern sensor til FoU-oppgaven. Normalt er veileder intern sensor.