The aim of this thesis is to contribute to the knowledge base on conceptualizations and impacts of teacher professional development (PD) programs. This is done by studying the case of two large-scale teacher PD programs. The first was mandatory for all public elementary school mathematics teachers in a larger Swedish municipality, and the second has been completed by 76% of all elementary school mathematics teachers in Sweden. In the municipality, and during the time frame in which this study was conducted, it was possible to make a comparison between teachers participating in different programs. Data on the programs’ impacts on teachers, instruction, and student achievement were gathered both immediately and one year after the teachers’ participation in one of them. In other words, the context of the study created an opportunity to respond to recent calls for studies that (a) examine the impacts of PD programs implemented on a larger scale, (b) adhere to PD programs’ impacts on teachers, instruction, and student achievement, (c) examine the sustainability of PD programs’ impacts, and (d) attend to variations within and between PD programs’ impacts. The results show that the studied programs are highly similar if characterized according to established research frameworks on what constitutes critical features of teacher PD. At the same time, they demonstrate different impacts, both between the programs and within them. These results suggested an elaboration of two of the five critical features of teacher PD: Content Focus and Coherence. Through the development and application of a more finely grained tool to characterize the programs’ Content Focus, differences between their characteristics were detected. Together with a systematic review of the PD research literature on Coherence, these results formed a basis for discussing plausible reasons for the difference in the programs’ impacts as well as elaborating on the critical features of Content Focus and Coherence. In summary, the thesis contributes: (a) empirical results in relation to large-scale teacher PD programs’ impacts; (b) methodological results in the form of tools for characterizing PD programs’ Content Focus and Coherence; and (c) theoretical results, as it examines established frameworks for characterizing teacher PD programs by using them in practice and, in light of the results, also suggests an elaboration of them. / I denna avhandling har två storskaliga kompetensutvecklingsprogram (KUP) för lärare använts som fall för att bidra till kunskap om kritiska aspekter av sådana program samt deras inverkan på lärare, undervisning och elevresultat. Det första programmet, Räkna med Västerås (RäV), var obligatoriskt för alla kommunala grundskolelärare som undervisade i matematik i kommunen. Det andra programmet, Matematiklyftet, har genomförts av 76 % av alla grundskolelärare i Sverige som undervisar i matematik. Under den tidsperiod som studien genomfördes var det möjligt att göra en jämförelse mellan programmen, då det vid tillfället fanns lärare i kommunen som antingen deltagit i RäV, Matematiklyftet, eller inget program alls. Data gällande programmens inverkan på lärare, undervisning och elevresultat samlades in både direkt och ett år efter lärarnas deltagande. Med andra ord gjorde studiens kontext det möjligt att svara upp mot nyliga uppmaningar om att det behövs fler studier som studerar: (a) inverkan av KUP som genomförts i större skala, (b) KUPs inverkan på lärare, undervisning och elevresultat, (c) KUPs långsiktiga inverkan, och (d) variationen mellan olika KUPs inverkan. Resultaten visar att de studerade programmen är ytterst lika om de karaktäriseras enligt etablerade ramverk om vad som utgör kritiska faktorer av KUP för lärare, samtidigt som de visar på olika inverkan på lärare, undervisning och elevresultat. I ljuset av dessa resultat föreslås en utveckling av två kritiska aspekter gällande KUP för lärare: innehållsfokus och samstämmighet. Genom att utveckla ett mer finkänsligt verktyg för att karaktärisera programmens innehållsfokus upptäcktes också skillnader mellan dem. Tillsammans med en systematisk litteraturöversikt av forskningslitteraturen kring ”samstämmighet” utgjorde dessa resultat en bas för att diskutera möjliga förklaringar till skillnaderna i programmens inverkan, samt en utveckling av de kritiska aspekterna innehållsfokus och samstämmighet. Sammantaget bidrar denna avhandling med: (a) empiriska resultat i förhållande till storskaliga KUPs inverkan, (b) metodologiska resultat i form av verktyg för att karaktärisera KUPs innehållsfokus och samstämmighet, och (c) teoretiska resultat då etablerade ramverk för att karaktärisera KUPs har studerats genom praktisk användning och i ljuset av resultaten föreslås även utvecklingar av dem.

Vi har i en tidigare kurs genomfört en uppgift innehållande bråk, då vi upptäckte att elever hade svårt att lära sig framförallt sammansatta bråk. Vi blev intresserade av att ta reda på hur man skapar förutsättningar för att eleverna ska lära sig bråk, vilket är denna studies syfte. Studien syftar även till att upptäcka vilka aspekter som är kritiska för att lära sig bråk samt ta reda på hur dessa kan varieras i undervisningen vid elevernas lärande av bråk. I studien används en learning study som kan ses som en typ av aktionsforskning där lärare forskar i sitt eget klassrum. Inom learning study används variationsteorin som är en guidande princip för att förstå och skapa förutsättningar för lärande. Lektionerna som genomfördes av oss, blivande lärare, vid tre olika tillfällen videofilmades. Dessa filmer transkriberades och analyserades därefter. Ur analysen av det transkriberade materialet, videoupptagningarna och observationsanteckningar från lektionerna samt för- och eftertest formulerades resultatet. I resultatet framkom att elevernas förutsättningar för att lära sig bråk ökade när läraren synliggjorde täljaren och nämnarens betydelse i kontrast till varandra samt genom att skapa ett tydligt mönster av variation och invarians av de kritiska aspekterna i undervisningen. / In a previous course, we completed a task containing fractions, and discovered that pupils had difficulties learning particular composite fractions. We became interested in finding out how the teacher can create conditions for the pupils to learn and understand fractions. This is also the aim of this study The study aims at identifying the critical aspects for learning fractions and how these can be varied in the teaching of fractions. In this study we have used a learning study which can be seen as a type of action research where the teachers are researching in their own classrooms. Within learning study, the theory of variation is used as for understanding and creating conditions for learning. The lessons were conducted by us, prospective teachers, on three separate occations, the lessons were video recorded. We transcribed these films and then analyzed them. From an analysis of the transcribed material, video recordings and observation notes from the lessons and pre- and post test we formulated the results. The results showed that conditions for learning fractions increased when the teacher made the role of the numerator and dominator visible by contrasting and by establishing a clear pattern of variation and invariance of the critical features.

<p>Vi har i en tidigare kurs genomfört en uppgift innehållande bråk, då vi upptäckte att elever hade svårt att lära sig framförallt sammansatta bråk. Vi blev intresserade av att ta reda på hur man skapar förutsättningar för att eleverna ska lära sig bråk, vilket är denna studies syfte. Studien syftar även till att upptäcka vilka aspekter som är kritiska för att lära sig bråk samt ta reda på hur dessa kan varieras i undervisningen vid elevernas lärande av bråk.</p><p>I studien används en learning study som kan ses som en typ av aktionsforskning där lärare forskar i sitt eget klassrum. Inom learning study används variationsteorin som är en guidande princip för att förstå och skapa förutsättningar för lärande. Lektionerna som genomfördes av oss, blivande lärare, vid tre olika tillfällen videofilmades. Dessa filmer transkriberades och analyserades därefter. Ur analysen av det transkriberade materialet, videoupptagningarna och observationsanteckningar från lektionerna samt för- och eftertest formulerades resultatet. I resultatet framkom att elevernas förutsättningar för att lära sig bråk ökade när läraren synliggjorde täljaren och nämnarens betydelse i kontrast till varandra samt genom att skapa ett tydligt mönster av variation och invarians av de kritiska aspekterna i undervisningen.</p> / <p>In a previous course, we completed a task containing fractions, and discovered that pupils had difficulties learning particular composite fractions. We became interested in finding out how the teacher can create conditions for the pupils to learn and understand fractions. This is also the aim of this study The study aims at identifying the critical aspects for learning fractions and how these can be varied in the teaching of fractions.</p><p>In this study we have used a learning study which can be seen as a type of action research where the teachers are researching in their own classrooms. Within learning study, the theory of variation is used as for understanding and creating conditions for learning. The lessons were conducted by us, prospective teachers, on three separate occations, the lessons were video recorded. We transcribed these films and then analyzed them. From an analysis of the transcribed material, video recordings and observation notes from the lessons and pre- and post test we formulated the results. The results showed that conditions for learning fractions increased when the teacher made the role of the numerator and dominator visible by contrasting and by establishing a clear pattern of variation and invariance of the critical features.</p>