<p>Det här arbetet är en studie av fysikläroböcker och teorier om hur lärande går till. Jag har undersökt två lärandeteorier som haft inverkan på skolan och dess utveckling, nämligen behaviorismen och konstruktivismen, och försökt utröna hur de kan komma till uttryck i en fysiklärobokstext. De olika teorierna skiljer sig i grunden åt, men i sin framställning kan de ändå likna varandra. Det är därför svårt att koppla ett visst sätt att skriva en lärobok på till en viss syn på lärande.</p><p>Jag har också sett på om och hur dessa lärandeteorier kommer till uttryck i fem olika fysikläroböcker, där den äldsta är utgiven 1848 och den nyaste är från 1997. Jag har där upptäckt både likheter och olikheter mellan alla böcker. Textmassan har blivit betydligt mer omfattande och är från mitten av 1900-talet mer inriktad på att utreda och resonera än att beskriva, vilket tyder på ett mer konstruktivistiskt arbetssätt. Man använder också bilder på ett annat sätt, för att skapa förståelse, och övningsuppgifter är inte längre lika fokuserade på att klara en beräkning, utan är i större utsträckning kvalitativt orienterade.</p><p>Jag har sammanfattningsvis funnit att läroböckerna fått fler konstruktivistiska och färre behavioristiska inslag, men även att utvecklingen sedan mitten av 1900-talet är i mitt urval inte stor.</p>

Det här arbetet är en studie av fysikläroböcker och teorier om hur lärande går till. Jag har undersökt två lärandeteorier som haft inverkan på skolan och dess utveckling, nämligen behaviorismen och konstruktivismen, och försökt utröna hur de kan komma till uttryck i en fysiklärobokstext. De olika teorierna skiljer sig i grunden åt, men i sin framställning kan de ändå likna varandra. Det är därför svårt att koppla ett visst sätt att skriva en lärobok på till en viss syn på lärande. Jag har också sett på om och hur dessa lärandeteorier kommer till uttryck i fem olika fysikläroböcker, där den äldsta är utgiven 1848 och den nyaste är från 1997. Jag har där upptäckt både likheter och olikheter mellan alla böcker. Textmassan har blivit betydligt mer omfattande och är från mitten av 1900-talet mer inriktad på att utreda och resonera än att beskriva, vilket tyder på ett mer konstruktivistiskt arbetssätt. Man använder också bilder på ett annat sätt, för att skapa förståelse, och övningsuppgifter är inte längre lika fokuserade på att klara en beräkning, utan är i större utsträckning kvalitativt orienterade. Jag har sammanfattningsvis funnit att läroböckerna fått fler konstruktivistiska och färre behavioristiska inslag, men även att utvecklingen sedan mitten av 1900-talet är i mitt urval inte stor.

Hur studenter klarar sina introduktionskurser i fysik på universitetet beror till stor del på deras attityder till fysik och fysikundervisning. Studenternas attityd påverkar hur dem arbetar med föreläsningar, lektioner, laborationer och kurslitteratur, och avgör hur studenterna gör för att tolka, resonera och bygga förståelse kring kursinnehållet. Det finns utförliga studier gjorda om vilka attityder som är fördelaktiga för fysikstudier på universitetsnivå. Men det finns väldigt lite forskning som visar om det är elever med fördelaktiga attityder som söker sig till fysikutbildningar. I detta arbete undersöks och karaktäriseras ett samband mellan elevers fysikattityder och deras val av framtida studier. / Students’ success in their introductory courses in university physics depends largely on their attitudes to physics and physics education. Students' attitudes affect how they work with lectures, labs and course material, and determine how students work to interpret, discuss and build understanding of course content. There are extensive studies done on attitudes that are favorable for higher physics studies. There are very few that gives indication whether it is students with favorable attitudes that apply to physics education.  This paper studies and shows a relationship between students’ physics attitudes and their choice of future studies.

Denna systematiska litteraturstudie presenterar fyra olika perspektiv på hur kroppen kan integreras i fysikundervisningen. Dessa är det fysiska, fenomenologiska, ekologiska och sociokulturella perspektivet. Syftet med studien är att utifrån ämnesdidaktisk forskning problematisera och diskutera hur kroppen kan användas som redskap i fysikundervisningen i årskurs 4–6. De frågeställningar som utgåtts från är hur kroppen kan användas som en naturlig del i fysikundervisningen för att gynna elevernas lärande. Den andra frågeställningen är vilka utmaningar som redogörs för att använda kroppen som redskap i fysikundervisningen. Användningen av kroppen visade sig bidra till en ökad förståelse för undervisningens innehåll och ett ökat engagemang hos eleverna. De elever med goda förkunskaper gynnades inte lika mycket som de eleverna med begränsade förkunskaper. Detta är något lärare kan ha i åtanke för att anpassa undervisningen efter elevernas behov. Vad gäller utmaningar anses undervisningstiden begränsa lärarnas möjligheter att ge eleverna en likvärdig undervisning.

Tidigare forskning har visat på att elever i gymnasieåldern påvisar missuppfattningar inom klassisk mekanik. Detta rör sig ofta om ett aristoteliskt synsätt och ej det efterfrågade newtonska synsättet. Någonstans kommer missuppfattningarna ifrån och de behöver sedan läras bort. I denna studie som gjorts har en bildanalys av två läroböckers bilder gjorts om hur de gestaltar kraft. Kraft är ett centralt begrepp i den newtonska mekaniken och där det finns en tydlig skillnad mellan aristotelisk och newtonsk mekanik. Bildanalysen av de två läroböckerna är en kvalitativ studie som följde nio frågor som analysen gjordes utefter. Frågeställningen som undersöktes i denna studie var,   ·         Hur representeras kraft i fysikläroböckers bilder?   De båda läroböckernas bilder visar på en newtonsk mekanik men den är ofta väldigt grundläggande. Det återfanns ingen trend mellan de två undersökta böckerna och användandet av bilder skiljde sig mellan de två läroböckerna. / <p>Presenterades digitalt.</p>

Studien har sin bakgrund i förskolans förändrade uppdrag kring det naturvetenskapliga ämnet fysik och den bristande kvalitet på fysikundervisning som Skolinspektionens rapporter visat. Syftet med studien är att bidra med mer kunskap om vilka uppfattningar förskollärare har kring förskolans fysik och vilka likheter och skillnader som går att urskilja i dessa. I studien har fem informanter deltagit. Studien har genomförts med en fenomenografisk metodansats, kvalitativa intervjuer som metod för datainsamling och en fenomenografisk metod för databearbetning och analys. Resultatet visar att förskollärare vet vad fysik är men att det behövs ett förtydligande av förskolans fysikuppdrag. Förskollärare beskriver att det finns en känsla av att man måste redovisa arbetet, för att bevisa vad de arbetar i förskolan. Det beskrivs vara en stor brist på kompetensutveckling inom fysik och det kan vara en huvudorsak till den bristande kvalitet på fysikundervisning som framkommer i olika rapporter från förskolan. Förskollärare har många idéer om hur de kan utveckla verksamheten men upplever att det inte finns möjlighet att förverkliga dessa. För att förskolans uppdrag gällande fysik ska kunna bedrivas kvalitativt krävs en återkommande kompetensutveckling. Förskollärares önskan om en större resurstillgång bör tas i åtanke i relation till ekonomisk möjlighet. / The study has its background in the changed curriculum for the preschool regarding the scientific subject physics and the lack of quality of physics teaching that the Swedish Schools Inspectorate's reports have shown. The purpose of the study is to contribute with more knowledge about what perceptions preschool teachers have about preschool physics and what similarities and differences can be distinguished in these. Five preschool teachers participated in the study. The study was carried out with a phenomenographic method approach, qualitative interviews as a method of data collection and a phenomenographic method for data processing and analysis. The results show that preschool teachers know what physics is but that a clarification of the preschool´s physics mission is needed. Preschool teachers describe that there is a feeling that they must report their work, to prove what they work with in the preschool. A major lack of competence development in physics is described, and this may be the main reason of the lack of quality in physics teaching that appears in various reports from the preschool. Preschool teachers have many ideas of how to develop the occupation, but it is not possible to realize them. For the preschool's assignment regarding physics to be conducted qualitatively, a recurring competence development is required. Preschool teachers' desire for a greater supply of resources should be considered in relation to financial opportunity.

Des informations sur la nouvelle physique peuvent être extraites de plusieurs secteurs indépendants et en particulier : les recherches directes du Higgs et de nouvelles particules aux collisionneurs, qui sont entrées dans une nouvelle ère avec le démarrage du LHC, les informations indirectes des données de physique des saveurs, en utilisant les résultats obtenus aux usines à B et récemment aussi au LHC, et enfin les informations indirectes sur la densité relique de mati ère noire et les recherches directes de mati ère noire, en particulier au vu des résultats récents des expériences XENON, CoGENT, CRESST, ... Combiner les informations des différents secteurs est en effet riche d'implications et permet de réduire l'espace des paramètres des scénarios de nouvelle physique. Nous avons démontré l'existence de telles synergies dans le contexte de la supersymétrie pour différents scénarios contraints ainsi que pour un scénario plus g én éral du MSSM (pMSSM).

La recherche indirecte des effets de la physique au-delà du Modèle Standard à travers les processus de la saveur est complémentaire aux efforts au LHC pour observer directement la nouvelle physique. Dans cette thèse nous discutons plusieurs scénarios au-delà du Modèle Standard (a) en utilisant une approche basée sur les théories de champs effective et (b) en considérant des extensions explicites du Modèle Standard, à savoir les modèles à deux doublets de Higgs et les scénarios postulant l'existence des bosons leptoquarks scalaires à basse énergie. En particulier, nous discutons le phénomène de la brisure de l'universalité des couplages leptoniques dans les désintégrations basées sur les transitions b → sℓℓ et b → cτν, et la possibilité de chercher les signatures de la violation de la saveur leptonique à travers les modes de désintégration similaires. Une proposition pour tester la présence d'un boson pseudoscalaire léger à travers les désintégrations des quarkonia est aussi présentée. / Indirect searches of physics beyond the Standard Model through flavor physics processes at low energies are complementary to the ongoing efforts at the LHC to observe the New Physic phenomena directly. In this thesis we discuss several scenarios of physics beyond the Standard Model by (a) reusing the effective field theory approach and (b) by considering explicit extensions of the Standard Model, namely the two-Higgs doublet models and the scenarios involving the low energy scalar leptoquark states. Particular emphasis is devoted to the issue of the lepton flavor universality violation in the exclusive decays based on b → sℓℓ and b → cτν, and to the possibility of searching for signs of lepton flavor violation through similar decay modes. A proposal for testing the presence of the light CP-odd Higgs through quarkonia decays is also made.

Cette thèse est consacrée à l'étude des matrices aléatoires et à quelques unes de leurs applications en physique, en particulier en physique statistique et en physique quantique.C'est un travail essentiellement analytique complété par quelques simulations numériques Monte Carlo. Dans un premier temps j'introduis la théorie des matrices aléatoires de façon assez générale : je définis les principaux ensembles de matrices aléatoires (en particulier gaussiens) et décris leurs propriétés fondamentales (distribution des valeurs propres, densité, etc). Dans un second temps je m'intéresse à des systèmes physiques d'interfaces à l'équilibre qui peuvent être modélisés par des marcheurs ``vicieux'', c'est-à-dire des marcheurs aléatoires conditionnés à ne pas se croiser. On peut montrer que la distribution des positions des marcheurs à un temps donné est exactement celle des valeurs propres d'une matrice aléatoire. J'étudie ensuite un problème physique qui relève d'un domaine très différent, celui de l'information quantique, mais qui est également étroitement relié aux matrices aléatoires: celui de l'intrication pour des états aléatoires dans un système quantique bipartite (fait de deux sous-parties) de grande taille. Enfin je m'intéresse à certaines propriétés des matrices aléatoires comme la distribution du nombre de valeurs propres positives ou encore la distribution de la valeur propre maximale (loi de Tracy-Widom près de la moyenne et grandes déviations loin de la moyenne). / This thesis presents a study of random matrices and some applications in physics, in particular in statistical physics and quantum physics. This work is mostly analytic, but I also performed some Monte Carlo numerical simulations. First I introduce random matrix theory: I define the main random matrix ensembles (in particular Gaussian ensembles) and describe their fundamental properties (distribution of the eigenvalues, density...). Then I study a physical system of interfaces at equilibrium that can be modeled by ``vicious walkers'', ie random walkers that can not meet each other.One can show that the distribution of the positions of the walkers at a given time is the same as the distribution of the eigenvalues of a random matrix. I also consider a problem coming from a very different field, the field of quantum information theory, but that is also closely related to random matrices: the distribution of entanglement for random states in a large bipartite quatum system (made of two parts). Finally I study some properties of random matrices such as the distribution of the number of positive eigenvalues or the one of the maximal eigenvalue (Tracy-Widom and large deviations).

M.Sc. (Physics) / Please refer to full text to view abstract