Det övergripande syftet med detta arbete är att ta reda på gymnasieelevers uppfattningar och missuppfattningar när de ska läsa, tolka och lösa uppgifter med algebraiska symboler. Arbetet fokuserar på elevernas svårigheter vilka upplevs olika i olika sammanhang såsom till exempel generalisering av tal, okänt tal och variabel. För att få svar på detta, intervjuades åtta gymnasieelever från olika årskurser och med skiftande algebrakunskaper. Resultatet blev att elever uppvisar olika svårigheter med algebraiska symboler, vilket stämmer överens med den forskning som är genomförd inom området. Detta ses som en följd av övergången från konkreta beräkningar i aritmetik till abstrakta och strukturerade beräkningar i algebra. Svårigheterna beror bland annat bero på att algebraiska symboler och tecken kan byta roll i ett algebraiskt uttryck medan elever brukar tolka dessa symboler endast ur en synvinkel. Elever ska därmed vara medvetna om symbolernas olika placeringar och dess egentliga innebörd. Slutsatsen banar då väg för lärare att arbeta utifrån olika utgångspunkter. / <p>Matematik</p>

Vårt syfte med denna uppsats är att undersöka svårigheter med ekvationer. Varför upplevs ekvationer som svåra och besvärliga att lösa? Är det symbolspråket eller språket att uttrycka olika problem? Vi har valt att undersöka detta genom att intervjua elever i åk 9 samt elever som har genomgått A-kursen på gymnasienivå. Upplever dessa grupper någon skillnad i lösningsprocessen? I vår undersökning är det fler åk 9-elever som använder informella lösningsmetoder än de som genomgått A-kursen. A-kurseleverna visar däremot större tilltro till sig själva att kunna lösa uppgifterna än vad åk 9-eleverna gör.I vår slutsats kommer vi fram till att det största hindret är att eleverna inte löser uppgifterna alls, det näst största problemet för eleverna är att översätta textuppgifter till ekvationer. De formella operationerna såsom räkneregler och likhetstecken innebär också svårigheter för eleverna samt att de inte kontrollerar sina svar de får i uträkningarna. / Vårt syfte med denna uppsats är att undersöka svårigheter med ekvationer. Varför upplevs ekvationer som svåra och besvärliga att lösa? Är det symbolspråket eller språket att uttrycka olika problem? Vi har valt att undersöka detta genom att intervjua elever i åk 9 samt elever som har genomgått A-kursen på gymnasienivå. Upplever dessa grupper någon skillnad i lösningsprocessen? I vår undersökning är det fler åk 9-elever som använder informella lösningsmetoder än de som genomgått A-kursen. A-kurseleverna visar däremot större tilltro till sig själva att kunna lösa uppgifterna än vad åk 9-eleverna gör.I vår slutsats kommer vi fram till att det största hindret är att eleverna inte löser uppgifterna alls, det näst största problemet för eleverna är att översätta textuppgifter till ekvationer. De formella operationerna såsom räkneregler och likhetstecken innebär också svårigheter för eleverna samt att de inte kontrollerar sina svar de får i uträkningarna.

The aim of this thesis is to look for signs of students’ understanding of algebra by studying how they make the transition from arithmetic to algebra. Students in an Upper Secondary class on the Natural Science program and Science and Technology program were given a questionnaire with a number of algebraic problems of different levels of difficulty. Especially important for the study was that students leave comments and explanations of how they solved the problems. According to earlier research, transitions are the most critical steps in problem solving. The Algebraic Cycle is a theoretical tool that can be used to make different phases in problem solving visible. To formulate and communicate how the solution was made may lead to students becoming more aware of their thought processes. This may contribute to students gaining more understanding of the different phases involved in mathematical problem solving, and to students becoming more successful in mathematics in general.The study showed that the students could solve mathematical problems correctly, but that they in just over 50% of the cases, did not give any explanations to their solutions. / Uppsatsens syfte är att söka indikationer på elevers förståelse i algebra genom att studera hur de gör övergången från aritmetik till algebra. Elever i en gymnasieklass, på naturvetenskapliga och tekniska programmen, fick en enkät med ett antal algebraiska uppgifter av skiftande karaktär och svårighetsgrad. Speciellt viktigt för studien var elevernas kommentarer och förklaringar till hur de löst dessa uppgifter. Enligt tidigare forskning är övergångarna mellan olika faser i problemlösning de mest kritiska stegen. Den algebraiska cykeln är ett teoretiskt verktyg som kan användas för att synliggöra de olika faserna vid lösandet av algebraiska problem. Att formulera och kommunicera hur lösningen går till, kan leda till att eleven blir medveten om sina egna tankegångar. Detta kan bidra till att elever får mer förståelse för olika moment som ingår i lösandet av matematiska uppgifter och bidra till att de blir mer framgångsrika i ämnet matematik. Studien visade att eleverna kunde lösa matematiska uppgifter korrekt, men att eleverna i drygt 50% av fallen inte lämnade någon förklarande text till sina lösningar.

Syftet med vår undersökning var att utvärdera om utomhusmatematik påverkade elevers förståelse för algebra samt hur denna inlärningsmiljö kunde påverka gruppdynamiken. Vi genomförde två undervisningsförsök, ett utomhus och ett inomhus, med elever i skolår 4 och observationer av dessa. Dessutom använde vi oss av gruppsamtal före och kvalitativa intervjuer efter undervisningsförsöken. Resultatet visade att eleverna fick en ökad förståelse för algebraiska likheter vid undervisning utomhus. Resultatet visade även att samarbetet ökade mellan eleverna, det blev ett lugnare klimat i gruppen och eleverna blev mer engagerade under utomhusundervisningsförsöket.

Att identifiera feltyper är ett komplext arbete som innefattar många olika begrepp, strategier och svårigheter. Syftet med denna litteraturstudie var att identifiera feltyper i addition hos elever med svårigheter och elever utan svårigheter i matematik. Litteraturstudien har genomförts genom att granska, samla in och bearbeta forskning som besvarar våra frågeställningar och likaså studiens syfte. Vid insamling av data användes UniSearch och ERIC som sökmotorer, där vi använde oss av databassökning. Resultatet visar vilka feltyper som identifierats inom addition hos elever med och utan svårigheter. För elever med matematiksvårigheter kunde följande feltyper identifieras; omgruppering, räknemisstag, bristande förståelse för positionsvärde och svårigheter med att tillämpa associativa- och kommutativa lagen. För elever utan svårigheter inom matematik kunde följande feltyper identifieras: omgruppering, val av strategier, bristande förståelse för positionsvärde och siffrors värde.

The goal of this project is to develop virtual surgical simulation software in order to simulate the suturing and knot tying processes associated with surgical thread. State equations are formulated using Lagrangian mechanics, which is useful for the conservation of energy. Solver methods are developed with theory based in Differential Algebraic Equations (DAEs) which concern governing Ordinary Differential Equations (ODEs) that are constraint with Algebraic Equations (AE). An implicit integration scheme and Newton's method is used to solve the system in each step. Furthermore, a collision response process based on the Linear Complementarity Problem (LCP) is implemented to handle collisions and measure their forces. Models have been developed to represent the different types of objects. A spline model is used to represent the suture and mass-spring model for the tissue. They were both selected for their efficiency and base on real physical properties. The spline model was also chosen as it is continuous and can be evaluated at any point along the length. Other objects are also defined such as rigid bodies. The Lagrangian multiplier method is used to define the constraints in the model. This allows for the construction of complex models. An important constraint is the suturing constraint, which is created when a sufficient force is applied by the suture tip on to the tissue. This constraint allows only a sliding point along the suture to pass through a specific point on the tissue. This results in a virtual suturing model which can be built on for use in surgical simulations. Further investigations would be interesting to increase performance, accuracy and scope of the simulator. / Det här projektet syftar till att utveckla mjukvara för virtuell simulering av kirurgi som involverar knytande av suturtråd. Lagranges ekvationer används för att härleda energibevarande tillståndsekvationer. Lösningsmetoderna grundar sig i teori från området Differential-Algebraiska Ekvationer (DAEer), som avser att kontrollera Ordinära Differentialekvationer (ODEer) med algebraiska bivillkor. Ett implicit integrationsschema och Newtons metod används för att lösa systemet i varje steg. Utöver det så implementeras en kollisionsrespons-process baserad på det linjära komplementaritetsproblemet (LCP) för att hantera kollisioner och mäta deras krafter. Modeller har utvecklats för att representera olika typer av objekt. En spline-modell används för att representera suturtråden och ett mass-fjäder system för vävnaden. Valet baserades på deras höga prestanda samt starka anknytning till objektens fysiska egenskaper. Spline-modellen valdes också då dess kontinuitet innebär att den går att evaluera för en godtycklig punkt inom dess domän. Andra objekt, såsom stela kroppar, finns också definierade. Lagrangemultiplikator används för att definiera bivillkor i modellen. Detta tillåter konstruktionen av komplexa modeller. Ett viktigt bivillkor är sutur-bivillkoret som uppstår när tillräcklig kraft från spetsen på den kirurgiska nålen appliceras på vävnaden. Detta bivillkor tillåter att endast en glidande punkt längsmed suturen passerar genom en specifik punkt på vävnaden. Detta resulterar i en virtuell modell för stygn som kan byggas vidare på för användning i kirurgiska simulationer. Det vore intressant med ytterligare undersökningar för att förbättra prestandan, precisionen och simulatorns omfattning.

Denna kvalitativa studie syftar till att få större insikt i hur lärare kan arbeta för att möta och minska den problematik och de svårigheter som elever kan uppvisa med algebraiska ekvationer i grundskolans årskurs 4-6. Studien är baserad på klassrumsobservationer i två klasser i årskurs 6 och en semistrukturerad intervju med en yrkesverksam matematiklärare. Detta är därmed en fallstudie som grundar sig i teorin om algebrans fem stora idéer samt de fem olika undervisningsstrategierna enligt Trigwell och Prosser, vilka är antingen elev- eller lärarfokuserade. Resultatet från undersökningen visar att den deltagande läraren är medveten om många av de svårigheter som elever har med algebraiska ekvationer, där särskilt stor vikt läggs på likhetstecknets innebörd. Vidare visar resultatet att läraren bemöter dessa, och andra, svårigheter på olika sätt och med varierande metoder baserat på intentionen med undervisningen. Däremot finns ingen djupare kunskap om algebrans fem stora idéer hos läraren, något som kan påverka undervisningsmöjligheterna och i sin tur elevernas inlärning. Det blir därmed relevant att överväga om det är något som bör ingå i de lärarutbildningar som ges vid olika universitet. / This qualitative study aims to gain greater insight into how teachers can work to meet and reduce the problems and difficulties that students may have with algebraic equations in primary school grades 4-6. The study is based on classroom observations in two classes in grade 6 and a semi-structured interview with a mathematics teacher. This is thus a case study based on the theory of the five big ideas of algebra and the five different teaching strategies according to Trigwell and Prosser, which are either student- or teacher-focused. The results of the study show that the participating teacher is aware of many of the difficulties that students have with algebraic equations, where particular emphasis is placed on the meaning of the equal sign. Furthermore, the results show that the teacher addresses these, and other, difficulties in different ways and with varying methods based on the intention of the teaching. However, the teacher has no deeper knowledge of the five big ideas of algebra, which can affect the teaching possibilities and in turn the students' learning. Therefore it becomes relevant to consider whether it is something that should be included in the teacher education programs offered at various universities.