Ingeniør skaber ny undervisningsmetode

Traditionel fysikundervisning er kedelig, mener ingeniøren Ann Kaiser

Ingeniøren Ann Kaiser skiftede karriere og blev high school-lærer i fysik og kemi. Nu har hun lavet et praktisk læringsprogram, der er en stor succes. Ofte kan hun ikke få eleverne ud af fysiklokalet igen.

“Det er jo så kedeligt,” siger Ann Kaiser og slår øjnene op, mens hun sidder her i Ingeniørens hus en solskinsdag, lige fløjet ind fra den amerikanske østkyst.
Hun taler om traditionel fysikundervisning.

“Da jeg første gang skulle undervise i fysik og gik ind i fysiklokalet, kunne jeg se, at de lavede de samme samme forsøg, som da jeg gik i high school for årtier siden. Har vi virkelig brug for at vise eleverne, hvordan Newtons Anden Lov er i praksis? Det tror jeg da ikke,” siger hun.

Ann Kaiser er uddannet ingeniør med speciale i metallurgi og var en af få kvinder på sin årgang på Colombia University. Hun nåede at arbejde en del år i metalindustrien, inden hun blev mor og flyttede til Providence syd for Boston.
Efter nogle år som hjemmegående blev hun spurgt af den lokale high school, om det ikke var noget for hende at komme og undervise i fysik og kemi. Det ville hun gerne.

“Det, der holdt mig dér, var eleverne. Det var bestemt ikke lønnen. Som ingeniør kunne jeg tjene tre gange så meget andre steder,” siger Ann Kaiser.

Kaldt ind rektors kontor
Ann Kaiser nåede at undervise 10 år i fysik og kemi, inden hun en dag blev kaldt ind på lederens kontor. Om hun ikke kunne tænke sig at lave undervisning, som tog mere udgangspunkt i ingeniørens måde at arbejde på. Idéen var, at eleverne skulle undervises ud fra en given designproblematik og samtidig lære fysik, kemi og biologi.
Ann Kaiser sagde ja tak til tilbuddet og planlagde et undervisningsforløb, der introducerede eleverne til ingeniørens måde at arbejde på.

“Jeg delte det første forløb op i fire tematiske moduler. Den første handlede om, hvad det overhovedet ville sige at være ingeniør. Det næste handlede om broer. Der så eleverne filmen, som alle ingeniørstuderende i USA får vist: Da Tacoma-broen kollapsede. Elever elsker iøvrigt at se ting falde ned. Det trejde modul handlede om energi og infrastruktur og det fjerde om, hvordan teknologi former vores dagligdag og også vil forme vores fremtid,” fortæller Ann Kaiser.

Undervisningen var en stor succes. Det følgende år meldte 70 elever sig til kurset, der nu havde taget form af mere praktisk undervisning. I et af forløbene skulle eleverne for eksempel lære om nogle af fysikkens love ved at lave en bil ud af en klassisk musefælde.
I et forløb i biologi, der anvendte Ann Kaisers metode, lavede eleverne en vitaminrig suppe, så de måtte lære om næringstoffers og vitaminers optag i kroppen. Projektet skulle ende med en færdig suppe med dåse, indpakning og det hele.

Nu har Ann Kaiser undervist i metoden i fem år, og hendes skole har tre parallelle forløb, der bruger designprocesmetoden som undervisning i fysik, kemi og biologi.

Inden havde et fåtal af eleverne overvejet ingeniørstudiet efter high school, men det ændrede sig.

“60 procent af eleverne på de hold har siden meldt ind sig på ingeniørstudiet. Og de er ikke droppet fra. Frafald er ellers et stort problem på de amerikanske ingeniøruddannelser,” siger Ann Kaiser.

Eleverne blev
Siden har Ann Kaiser været inviteret til Singapore for at lave et lignende forløb for elever i naturfag. Og nu har Ann Kaiser stiftet sin egen konsulentvirksomhed, ProjectEngin og er netop nu i Danmark i forbindelse med konferencen Big Bang. 

Så hvad er forskellen på at undervise traditionelt i fysik og kemi og undervise ud fra en praktisk designproces?

“For det første flytter man fokus fra læreren over på eleven. Man giver så at sige eleven ansvaret for at finde ud af det, for de skal ende med et praktisk resultat. Derfor får de også en grund til at finde ud af, hvorfor de fysiske love og andet opfører sig, som de gør. Dermed tror jeg, at man udvikler langt mere indre motivation hos den enkelte elev, og det er jo noget, vi ved, er grundlæggende for livslang læring.”

Skal de ikke have det grundlæggende på plads først?

“Jo, det er derfor, vi først underviser i det i high school, men de kan sagtens lære det samtidigt. Jeg lavede et forløb i kemi, hvor vi arbejdede med materialer i fast form. Så eleverne skulle udvikle deres eget periodiske system ud fra det. I USA handler kemiundervisningen i high school mest om gasser og stoffer i flydende form, så normalt vil man måske kun bruge 10 ud af de knap 120 elementer, der er i det periodiske system. Men her kunne vi jo bruge mange flere. Så ja, man kan også få det grundlæggende ind på den måde.”

Hvordan kunne du mærke forskel på eleverne med hensyn til den nye undervisningsform?

“De elskede det. Jeg har elever på15-16 år, der kommer og siger, at det er første gang, de har kunnet se, at naturvidenskab var sjovt. Nogle af mine elever kom tidligere til timerne, og nogle kom efter skoletid for at arbejde videre på projekterne, selv om de ikke havde behøvet det. Nogle gange var jeg nærmest nødt til at smide dem ud af klasselokalet.”

Også for ikke-ingeniører
Kan fysik- og kemilærere, der ikke er uddannet ingeniører, bruge din metode?

“Fysik- biologi- og kemilærere har deres styrke i deres fag. Men det meste af det ingeniørarbejde, der bliver lavet, bliver lavet af folk med meget forskellige baggrunde.Vi er ikke ude på at give eleverne en ingeniørgrad. Vi prøver at gøre dem interesserede i fysik og kemi, alt det der ligger til grund for den praktiske anvendelse. Måden at gøre det på er ved at gå lige til det, og det ligger naturligt til de fleste. Det kunne være, hvis stolene, vi sidder på, er ubehagelige at sidde på. Så kunne det måske være læringsprojektet at designe en stol, der er behagelig. Samtidig lærer man om anatomi og vinkler på den måde. Hvis man siger til sine elever: Gendesign jeres stole, vil de komme med så mange løsninger, som du overhovedet ikke ville have kunnet forestille dig inden. Vi beder ikke lærerne om at lave fejlanalyser, prøver og så videre. Nej! Det kræver fire års ingeniørstudie at lære det. Det handler om ikke at fokusere på de tekniske færdigheder, men på hele designprocessen. Og at udskifte nogle af de meget kedelige forsøg, som vi alle har været igennem med noget, der er sjovere.”

Ann Kaiser er inviteret til konferencen Big Bang, der afholdes i disse dage i Roskilde.