Naturfag i trøbbel: Dyktige lærere motvirket tilbakegang i naturfag

Ifølge kortrapporten for TIMSS 2019 var det en betydelig tilbakegang i naturfagprestasjoner på 9. trinn i Norge. I tillegg har norske ungdomsskoleelever over tid prestert langt svakere i naturfag enn elever i våre naboland, Sverige og Finland.

─ Det ble fort klart at det var naturfag på ungdomstrinnet vi burde se nærmere på da de første resultatene for TIMSS 2019 ble kjent.

Det sier leder for undersøkelsen og forsker ved Institutt for lærerutdanning og skoleforskning (ILS), Hege Kaarstein.

Hvilke faktorer kan være med på å forklare den åpenbare tilbakegangen?

– Flere av de nye analysene i TIMSS-antologien er knyttet til dette spørsmålet, fortsetter Kaarstein.

Undersøkte elevenes læringsmiljø

Det første forskerne gjorde var å kartlegge hvilke faktorer som hadde endret seg fra 2015 til 2019. Deretter ble disse endringene satt i sammenheng med tilbakegangen i naturfag.

– Vi har sett på faktorer knyttet til elevene, som trivsel på skolen og selvtillit. Av faktorer knyttet til lærerne, undersøkte vi blant annet deres kompetanse og undervisningskvalitet, forklarer Trude Nilsen, forsker ved ILS.

– Funnene viser en negativ utvikling når det gjelder elevenes læringsmiljø. Dette handler blant annet om mobbing, et trygt skolemiljø, trivsel og skoletilhørighet. Vi fant også en negativ utvikling av elevers selvtillit i naturfag, forteller Kaarstein.

Nedgangen i læringsmiljøet er i overensstemmelse med resultater fra andre undersøkelser, som for eksempel den siste elevundersøkelsen.

– Funnene viser en negativ utvikling når det gjelder elevenes læringsmiljø: blant annet om mobbing, et trygt skolemiljø, trivsel og skoletilhørighet

Større utfordringer for undervisningen

Lærerne rapporterer om større utfordringer for undervisningen når det gjelder elevsammen­setningen i 2019 enn i 2015: det er flere elever som mangler kunnskaper eller ferdigheter, ikke har et sunt kosthold, ikke får nok søvn, er uinteresserte og forstyrrer undervisningen.

Det er også flere minoritetsspråklige som sliter med fagspråket i naturfag. Generelt er språkkompetanse svært viktig i naturfag. Det er fordi begrepsforståelse, argumentasjon og fagspråket står sentralt.

Nilsen forklarer at det som altså ser ut til å bidra til tilbakegangen i prestasjoner, er de faktorene som viste nedgang: læringsmiljøet, faglig selvtillit hos elevene, språkkompetanse knyttet til fagdiskursen og utfordringer knyttet til elevsammen­setningen i klassene.

Videre har Norge langt færre naturfagstimer enn de fleste andre land.

Honnør til lærerne

─ Hadde det ikke vært for lærerne, hadde tilbakegangen i naturfaget sannsynligvis vært større, påpeker Kaarstein.

Særlig viktig er økt kompetanse og undervisnings­kvalitet. Sammenliknet med 2015 er det i 2019 flere lærere med høyere faglig kompetanse i naturfag.

Også undervisningskvaliteten i naturfagstimene, slik denne måles i TIMSS, har blitt forbedret i denne fireårsperioden, forteller forskerne.

─ Til tross for utfordringene med for eksempel elevsammensetningen og læringsmiljøet, gjør lærerne en veldig god jobb!

─ Selv om TIMSS ikke direkte kan måle hvorvidt realfagssatsingene og lærerløftet har fungert, vil vi argumentere for at våre funn peker i den retningen, sier Karstein.

Begge forskerne er enige om at det samtidig er spesielt viktig å styrke læringsmiljøet på norske skoler og minoritetselevers naturfaglige begrepsforståelse.

– Vår forskning bekrefter at lærerne spiller en viktig rolle og har gjort et utmerket arbeide til tross for mange utfordringer, avslutter Kaarstein.

Kilde

Med blikket mot naturfag: Nye analyser av TIMSS 2019-data og trender 2015–2019 (2021). Redigert av Trude Nilsen og Hege Kaarstein

Utforsk mer

• Kortrapport: TIMSS 2019 (pdf)
• Utdanningsdirektoratets nettsider: Hva er viktig for elevenes læring i naturfag?
• Forskningssak: Er naturfag i trøbbel?
• Hør podkast-episode med Hege Kaarstein og Bjørn Samset: Hvorfor trenger vi naturfag i skolen?

Fakta om TIMSS

• TIMSS står for Trends in International Mathematics and Science Study
• Målgruppene er elever på 5. og 9. trinn
• Undersøkelsen kartlegger elevenes kompetanse i matematikk og naturfag og samler inn bakgrunnsinformasjon via spørreskjemaer til elevene, elevenes matematikk- og naturfaglærere, rektorer og på 5. trinn også fra de foresatte
• Norge har deltatt i TIMSS siden 1995. Undersøkelsen gjennomføres hvert 4. år, neste gang i 2023
• Det trekkes ut representative utvalg på hvert trinn. Resultatene er sammenlignbare over tid, fordi halvparten av oppgavene er like fra én undersøkelse til den neste og spørreskjemaene endres minimalt fra gang til gang.
• I tillegg benyttes samme poengskala for prestasjoner i alle TIMSS–undersøkelsene. Skalaen har vært i bruk siden 1995.
• Undersøkelsen gjennomføres ved Institutt for lærerutdanning og skoleforskning, på oppdrag fra Utdanningsdirektoratet