Kan biologikunnskap bidra til økt forståelse av komplekse geologiske systemer?

Abstract

Jordsystemet i geologi består av fem delsystemer: geosfæren, atmosfæren, hydrosfæren, kryosfæren, og biosfæren. Til tross for dette blir sistnevnte underkommunisert gjennom geofag-undervisning på vgs-nivå. Jordsystemet blir påvirket av flere biogeokjemiske kretsløp, der et av de mest sentrale er karbonkretsløpet. Karbonkretsløpet blir ofte betegnet som like biologisk som det er geologisk, og er utviklet i takt med evolusjon, spesielt etter dannelsen av fotosyntetiserende organismer. Med en klasse i Geofag 2 som fokusgruppe gjennomførte jeg en case-studie der jeg undersøkte om elevene kunne besvare dette spørsmålet: Hvorfor fører ikke brenning av ved til klimaendringer slik som fossilt brennstoff? Korrekt besvarelse ville indikert et høyt nivå av systemtenkning ettersom det krever en helhetlig forståelse av samspillet mellom biologiske og geologiske komponenter i karbonkretsløpet for å kunne besvare spørsmålet. Samtidig ble elevenes kunnskaps- og forståelsesnivå rundt karbonkretsløpet og sammenhengen mellom biologi og geologi kartlagt gjennom et forskningsdesign med kombinerte metoder, bestående av spørreundersøkelse, intervju, pre- og post-evaluering, og intervensjon. Resultatene viser at elevene har begrenset systemtenkning knyttet til karbonkretsløpet: Komponentene av overflatekretsløpet er relativt godt forstått, men de fleste viser lite forståelse rundt samspillet mellom overflate- og dypkretsløpet, med den konsekvens at få elever forstår årsakssammenhengene ved menneskelig innflytelse på karbonkretsløpet. De elevene som slet med å besvare oppgavene virket å ha utilstrekkelig kunnskap og forståelse knyttet til sentrale begrep og prosesser. Ettersom disse temaene har en sterk biologisk komponent, vil jeg derfor argumentere for at en bevisst innføring i relevante biologiske tema vil bedre elevenes systemtenkning av komplekse geologiske systemer.