Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Hvad er Nature of Science?

”Nature of Science” (NOS) refererer til viden og idéer om, hvad naturvidenskab er. Altså hvorledes man kan karakterisere naturvidenskab som en aktivitet, der skaber viden, og som en agent i samfund og i kultur. Hvordan beskriver man de træk ved naturvidenskab, som i særlig grad karakteriserer den og gør, at visse arbejdsmetoder og vidensområder kan klassificeres som ”videnskabelige”, mens andre falder uden for?

Almindeligvis er det en opgave for den akademiske disciplin ”videnskabsstudier” at undersøge og forholde sig til sådanne spørgsmål. Men i forbindelse med undervisning i naturvidenskabelige fag, refererer NOS mere specifikt til en række traditioner, holdninger og ideer, der beskæftiger sig med hvad man bør - og hvad man kan - inddrage i undervisningen af emner, der tydeliggør naturvidenskabens natur. Og hvordan man kan undervise i sådanne emner. I de forskellige naturvidenskabelige undervisningsfag, og på forskellige uddannelsestrin.

En mellemting mellem fag og emnekreds

I undervisningssammenhænge er NOS  - med tilhørende fagdidaktik - således en mellemting mellem et fag og en emnekreds knyttet til de naturvidenskabelige fag, matematik medregnet. I England og USA er der en lang tradition for eksplicit at inddrage NOS i undervisningen, og en lige så lang diskussion om, hvad man skal forstå ved NOS, og hvordan NOS kan indgå i undervisningen.  Diskussionen kredser om spørgsmål som: Hvad bør eleverne på forskellige udviklingstrin lære om videnskabelige arbejdsmetoder og om den naturvidenskabelige videns natur og pålidelighed? Hvordan er naturvidenskaberne organiseret, hvilken rolle spiller observationer, eksperimenter, instrumenter, teori og modeller? Hvordan håndteres videnskabelige uenighed, og hvordan foregår det, når videnskabsfolk bliver enige – hvem bestemmer i naturvidenskab? Hvordan spiller naturvidenskab sammen med samfundets udvikling og behovet for nye viden. Hvordan er forholdet mellem naturvidenskab og politik og mellem naturvidenskab og teknologi? Hvordan kan man undervise i NOS? Gøres det bedst i eksplicitte forløb med vægt på proces og metode, eller bør NOS være et element, der gennemsyrer al undervisning? Hvordan er sammenhængen mellem fag-faglig læring og læring om processer og metoder?

NOS er derfor på mange måder det fag, hvor man lærer om naturvidenskab. Det bliver nogle gange opfattet, som om NOS står i modsætning til en opfattelse af faglighed, hvor der lægges vægt på undervisning i naturvidenskab: begreber, sammenhænge, love, teorier, beregninger. Denne tilsyneladende modsætning kan til dels forklares ved, at der har været en lang periode, hvor man i læreplaner og lærebøger har lagt vægt på, at eleverne skal undervises i naturvidenskab som et eksisterende system af sammenhængende viden, en samling etablerede resultater. Stabil og indiskutabel som en liter mælk på morgenbordet. Nyttig, produktudviklet, sikker og i rigelige mængder. Men hvor mælken kommer fra, hvorfor den er homogeniseret og pasteuriseret, hvem den kontrollerer den for bakterier og fremmede kemikalier, kan man ikke se, og måske er det heller ikke relevant for alle ved alle morgenborde? Men ligegyldigt er det jo heller ikke.

Gymnasialt tilbageblik på NOS

I undervisning i naturvidenskabelige fag er der også i Danmark gjort mange bestræbelser på at undervise i, hvordan naturvidenskab fører til ny viden. For eksempel blev der ved den store gymnasiereform i 1903, der skabte det moderne gymnasium, lagt vægt på at de matematisk-naturvidenskabelige elever skulle lære naturvidenskabelige arbejdsmetoder. Først og fremmest i form af laboratoriearbejde, hvor de selv skulle udføre forsøg, observere, indsamle data og indse, hvordan man kommer frem til sikker viden gennem en induktiv proces: Først de eksperimentelle facts, dernæst formuleringen af generelle udsagn i form af love eller teorier, som – dette var påstanden – ville udgøre sikker viden, netop fordi udgangspunktet var fælles og entydige observationer.

Men de gode intentioner blev ikke indfriet. Dels fordi den bagvedliggende opfattelse af naturvidenskab som en rent induktiv proces ikke havde rod i faktuel viden om, hvordan der arbejdes i naturvidenskaberne. Forestillingen om den sikre vej gennem kendsgerninger og induktion var spin, udviklet i 1800-tallets ideologiske kampe med teologer og humanister om, hvem der kunne sætte den erkendelsesmæssige dagsorden. Dels fordi laboratoriearbejde er dyrt og tager tid, og der tilsyneladende er meget at spare ved at læreren griber kridtet og forklarer, hvad det er for resultater elever ville være kommet frem til, hvis tiden, pengene og udstyret havde været til det. Hvad lærere derfor uvægerligt gør. Og endelig fordi øvelser, hvor læreren forestiller sig, at elever på egen hånd og gennem egne observationer og slutninger i løbet af en time eller to kommer frem til en kendt videnskabelig lov, er lige så realistiske, som hvis dansklæreren drømmer om at en elev afleverer ”Kongens Fald” som fristil. Hvis man vil undervise i proces og metode, må man altså gå andre veje.

NOS i det moderne vidensamfund

I Danmark har der siden 1970erne ikke været stort fokus på at undervise eleverne specifikt i de processer, der fører frem til ny viden. Blandt andet fordi udbyttet af tidligere bestræbelser ikke altid har været opmuntrende. Men i vidensamfundet er det uomgængeligt, at eleverne skal vide noget om produktion og oprindelse af viden, samt at viden findes i forskellige kategorier og forskellige grader af pålidelighed. I forbindelse med den netop overståede revision af gymnasiefagenes læreplaner er det derfor skrevet ind i de faglige mål, at eleverne skal kunne demonstrere viden om det respektive fags identitet og metoder. Dermed giver det mening at trække på de mange erfaringer, der i udlandet er gjort med undervisning i NOS.