Naturfag i skolen har været på politikernes dagsorden i mange år efterhånden - og med god grund.

Vores naturvidenskab udgør hele grundlaget for den teknologiske udvikling der har ført menneskeheden frem mod den civilisation vi har i dag – og den er fortsat i fuld gang med at føre os videre ind i fremtiden.

Men det store fokus på almennyttigheden i de videnskabelige frembringelser, har desværre været på bekostning af den ligeså vigtige naturvidenskabelige dannelse.

Eftersom nytteværdi, fremfor nye erkendelser, har været altdominerende de seneste mange årtier, er de mere filosofiske og beskrivende grene af naturvidenskaben langsomt blevet hægtet af. Det gælder i særdeleshed naturhistorien, som jo ellers udgør grundstammen for naturvidenskaben som vi kender den i dag.

Palæontologi er læren om uddødt liv.

Palæontologi er en af de mest klassiske discipliner vi har, og repræsenterer på smukkeste vis naturhistoriens ræsonnementer, metoder og specifikke diskurs.

I min PhD publicerede min vejleder og jeg en analyse af palæontologiens særlige egenskaber, og hvordan de hver især egner sig til undervisnings- og læringsformål.

Til dét formål brugte vi en såkaldt disciplinær matrix udarbejdet af Kuhn (den berømte opfinder af paradigmebegrebet). Ifølge Kuhn kan en hvilken som helst faglig disciplin opdeles i elementerne: symbolske generaliseringer, ontologiske antagelser, værdier og eksemplarer. Jeg vil nedenfor kort ridse op hvad det egentlig betyder, og hvordan vores resultater ville kunne bruges i undervisning!

Symbolske generaliseringer

Symbolske generaliseringer er de grundlæggende teorier og love som alle, indenfor et givent fagfælleskab, er enige om. I fysikken udgøres disse blandt andet af vores universelle naturlove.

I palæontologi er den mest grundlæggende teori teorien om evolution ved naturlig selektion. I perfekt tråd med forskellene mellem de eksperimentelle og historiske videnskaber, kan evolutionsteori ikke forstås forudsigende (prædiktivt) – eftersom arters udvikling foregår i et komplekst og tilfældigt samspil mellem genetisk drift og foranderligt miljø.

Den kan til gengæld forklare livets historie og udvikling forklarende og bagudskuende (retrodiktivt), ved at studere arter og udviklingstrin på såvel anatomisk som molekylært niveau.

I undervisning kan evolutionsteorien bruges som middel til at opnå bedre forståelse for eksempelvis årsag og virkning i naturens komplekse mekanismer. Giraffen har ikke en lang hals for bedre at kunne nå grenene i toppen af træet. Nej - den har en lang hals fordi de giraffer der pga. tilfældige mutationer fik en lidt længere hals i fortiden, klarede sig bedre end de korthalsede, og derfor fik mere afkom.

Eleverne kan selv arbejde med opbygning af stamtræer ud fra fossile data, og disse data kan de endda selv finde ved at undersøge fossiler (evt. modeller), skeletter eller udstoppede dyr. På den måde kan de få fingrene helt nede i selve essensen af teoridannelse indenfor en disciplin som palæontologi.

En essentiel erkendelse vil i den forbindelse være forståelsen af evolution som en forgrenet udvikling hvor mindre og større kompleksitet hele tiden veksler efter tilpasningsbehov, og ikke som en lineær udvikling hen mod det mere og mere sublime [som tidligere tiders simplistiske illustrationer ellers ofte fremstiller].

En sådan forståelse for naturens mekanismer i forhold til årsag og virkning vil være af yderste vigtighed for at fremtidige generationer bedre kan forstå hvad de er oppe imod, når ikke kun planetens atmosfære og klima – men også biosfæren – ændrer sig hurtigere end nogensinde før.

Ontologiske antagelser

De ontologiske antagelser kan forklares som den erkendelsesramme de grundlæggende teorier forstås indenfor.

I palæontologi er den grundlæggende tanke bag evolutionsteorien at der er sammenhæng imellem fortid og nutid – og i det hele taget imellem alle ’tider’. Hvis for eksempel et nutidigt dyr med slanke, sylespidse tænder bruger disse til at fange glatte fist med i dag, så er det overvejende sandsynligt at et dyr der havde lignende sylespidse tænder i fortiden, brugte dem på samme måde – og også spiste fisk.

Den videnskabelige praksis bag sådanne antagelser kaldes for komparativ anatomi, og den har været brugt siden disciplinens opståen til at analysere uddøde dyrs levevis, ved at sammenligne deres anatomi med nulevende dyrs.

I undervisning kan helt basale erkendelser [fx flade tænder er gode til at tygge planter/lange ben er gode til at løbe hurtigt] bruges til at lade eleverne selv få øje på forskelle og fællestræk imellem dyr fra forskellige tidsperioder, og efterfølgende udarbejde hypoteser (kvalificerede gæt) på dels hvordan dyrene levede, men også hvordan de eventuelt er beslægtede med hinanden.

I den forbindelse er begreberne konvergent og parallel evolution essentielle for at forstå at nogle dyr deler de samme anatomiske træk fordi de deler den samme forfader (parallel udvikling), mens andre deler fællestræk fordi de er tilpassede til den samme type miljø (konvergent udvikling).

Det er for eksempel et fællestræk for alle dyr der lever i havet, at det er smart at have en torpedoformet krop som kan bevæge sig hurtigt igennem vand. Derfor ligner både hvaler (pattedyr) og uddøde mosasaurer (krybdyr) til en vis grad fisk, selvom de i virkeligheden begge har udviklet sig fra forskellige landlevende dyr.

Værdier

De naturhistoriske værdier for hvad der er holdbar argumentation er meget forskellige fra de tilsvarende værdier der findes i de eksperimentelle videnskaber som fysik og kemi.

Hvor den videnskabelige metode i dag forstås som en hypotese der bliver testet og verificeret i et kontrolleret miljø, sådan som det ses i laboratorieforsøg, så arbejder den palæontologiske disciplin ud fra en helt anden metodik som hører hjemme i naturhistorien.

I palæontologi bruges spor [fra fortidige begivenheder] til at understøtte eller afkræfte forskellige hypoteser, indtil en overbevisende mængde bevismateriale peger på én af dem – fx meteornedslaget der udslettede dinosaurerne – som så opgraderes til at blive den anerkendte teori.

Fælles for begge typer teoridannelse er dog at en gældende teori kun er gældende så længe modsatrettet evidens ikke dukker op, hvilket af og til forekommer både i den eksperimentelle og den naturhistoriske verden. [I de tilfælde må historiebøgerne så skrives om, og det er jo dét der er så vidunderligt ved videnskaben som en dynamisk og foranderlig størrelse].

I undervisning kan en øget forståelse for begreber som retrodiktivt [forklarende] og validerende årsagsforståelse i undervisningssammenhænge, være med til at perspektivere de mere forudsigende [prædiktivt] undersøgende laboratorieforsøg der i dag er fremherskende i klasselokalerne.

Øget perspektivering og mere pluralistisk forståelse for den komplekse verden vi lever i, ville højne forudsætningerne for et mere diverst videnskabelige miljø herhjemme – og det ville uden tvivl også højne den videnskabelige dannelse hos de fremtidige generationer, som både politiske og pædagogiske fortalere har sukket efter så længe!

Eksemplarer

Her har naturhistorien virkelig et mægtigt fortrin, for eksemplarer er nemlig genstande – eller teoretiske eksempler – der illustrerer de øvrige disciplinære elementer, så de bliver fordelagtige skoleeksempler. Naturhistoriens genstande er jo nogle af de mest ikoniske og bjergtagende man kan finde i den videnskabelige verden – fossilerne!

Hvem har ikke følt ærefrygt over at betragte et enormt dinosaurskelet på et museum, eller ydmyghed over at finde et millioner år gammelt fossil på stranden? Men for at disse eksemplarer skal være perfekte skoleeksempler, skal de også helst kunne illustrere en bestemt videnskabelig pointe. I palæontologi er det vigtigste i den forbindelse nok mellemformerne. Mest berømt er Archaeopteryx – øglefuglen – som har anatomiske træk fra både dinosaurer og fugle, og derfor var med til at etablere ideen om at fugle kunne været udviklet fra dinosaurerne!

Dermed åbnede fundet af Archaeopteryx også op for ideen om at dyregrupperne ikke nødvendigvis var færdigskabte [fra Guds hånd], men derimod [igennem en lang række udviklingstrin] havde udviklet sig fra en fælles stamform til de mange grupper, slægter og arter vi ser i dag.

Archaeopteryx blev fundet allerede i 1861, hvor sådanne tanker stadig var spæde og kontroversielle, men i dag ved vi at alle arter og nye fund i virkeligheden bare befinder sig et sted på en udviklingsrække der aldrig stopper med at udvikle sig.

Selv vores egen menneskelige evolution er ikke, som af og til hævdet, gået i stå – men tværtimod speedet up, fordi vi i dag har mulighed for at bruge en masse teknologiske hjælpemidler til at påvirke både individers livsduelighed, men også deres videreførelse af gener. At fjerne et gen der koder for sygdom i en bestemt familie for eksempel, er ikke at sætte sig ud over evolutionen; men tværtimod at udføre evolutionen, og gøre en hel familie bedre egnet til at overleve og skabe levedygtigt afkom (om man finder det etisk korrekt eller ej, det er så en anden sag).

I undervisning er der selvsagt god brug for at forstå disse mekanismer, for også fremadrettet at kunne navigere i en stadig mere teknologisk og menneskepåvirket naturlig verden.

Brug af fysiske genstande i undervisningen

De fysiske genstande i palæontologien er eksemplariske til at illustrere alle de netop beskrevne undervisningselementer som faget kan bidrage med i naturfagsundervisningen. Problemet med fossiler som genstande er bare at de er unikke og sjældne, og derfor som oftest ikke findes som fast inventar i naturfagslokalerne.

Dette er der dog råd for, da de ikke behøver at være hverken ægte eller gigantiske for at virke efter hensigten. Modeller af en række mindre kranier eller skeletter fra uddøde dyr – eventuelt i kombination med udstoppede moderne dyr – kan let købes ligeså billigt som laboratorieudstyr til fysik og kemilokalet.

Selv hvis sådanne indkøb bliver for omstændige, kan øvelser også udføres ud fra billeder, eller evt. ved brug af apps som dén Statens Naturhistoriske Museum udviklede til deres skoletjeneste om menneskets evolution (menneskedyret.dk), og som er frit tilgængelig for alle.

Endelig kan øvelser i undervisningen selvfølgelig, med fordel, suppleres op med besøg på et af de mange naturhistoriske museer eller science centre der udstiller ægte fossiler – for det giver nu alligevel en særlig forståelse at betragte, men allerhelst også at interagere med – autentiske genstande, som både kan måles, vejes og sanses.

Opsamling

Vores analysen af palæontologien som undervisningselement i det formelle skolesystem, understøtter altså ideen om en genindførelse af naturhistoriske discipliner i skolen.

Den viser at det ville have nævneværdigt gavnlige effekter i forhold til at perspektivere de mere alment anerkendte eksperimentelle metoder, og til at forstå den til stadighed mere komplekse verden vi lever i. Vi mener den er evidens for at det ville højne den naturvidenskabelige dannelse.

For at sådanne fag succesfuldt kunne genindføres i pensumplanerne, ville det dog kræve en indsats, også i uddannelsen af lærere og undervisere på de forskellige niveauer.

Omstillingen ville ikke være enorm, men en grundig indførelse i den naturhistoriske metode og specifikke retorik, ville som minimum være en nødvendighed for at projektet kunne lykkes – og for at den naturhistoriske forståelse ikke ville drukne i den eksperimentelle diskurs der er blevet så fastetableret i skolesystemet i dag.

Den oprindelige artikel om emnet kan findes her:

https://journals.uio.no/index.php/nordina/article/view/5253?fbclid=IwAR34D0ILKvQDfLUzpb1BJtdkBgVK0SER1S55Oj7_NK-n7YfUQSEd6lo3L8I