The pre-existing knowledge that Earth Science Bachelor students have when they are starting their University studies, is influential on the scientific knowledge that they will have built when they graduate. This thesis examines the alternative ideas that Uppsala University’s first, second and third year Earth Science Bachelor students have on basic geological topics, and whether it influences the knowledge that they develop. These topics include; the definition of density, Earth’s magnetic and gravity field, heat sources inside the Earth, location and movement of tectonic plates, volcanic andearthquake’s distribution on surface, isostasy, weathering and erosion, earth’s past and future, rock formation and the relevant age of continental and oceanic rocks. In order to process this, students’alternative ideas were assessed with a 20-item multiple choice questionnaire, which was formed online and delivered to all the Earth Science bachelor students of Uppsala University, at the end of the academic year. The questions were selected from the Geoscience Concept Inventory (GCI) developed by Libarkin & Anderson (2006). The answers of the questionnaire were statistically analyzed with SPSS software and students’ scores were calculated. One way ANOVA was performed in order to determine if there is a statistically significant difference between students’ scores and the year ofstudies. The expected outcome was that third year students would have higher GCI scores/level ofconceptual understanding, compared to the first and second year students, and that first year students would have the lowest. The results revealed the presence of alternative ideas to all of the students, and that even that the year of studies is a factor that affects the GCI scores, students’ final scores, are relatively low. The Earth’s scientific knowledge is not acquired by the accumulation of relevant information through the years of studies, but the existence of alternative ideas imply a resistance to learning or an obstacle in learning science. / De studenter som börjar på universitet har inhämtat kunskap kring olika naturvetenskapliga fenomen och företeelser under sinuppväxt och genom undervisningen i grundskola och gymnasium. Detta kan ha resulterat i alternativa idéer eller missuppfattningar som står i strid med den vetenskapliga uppfatt-ningen. När desedanbörjar studera på universitetsnivå, så kan den uppfattning deredan har hamna i konflikt med undervisningen och blir till ett motståndmotkunskapsinlärning. Förståelsen av dessa alternativa idéer är därför mycket viktig, speciellt tidigt i en utbildning, då det visat sig i tidigare studier att dessa alternativaidéerkan vara mycket motståndskraftiga mot devetenskapliga förklaringar de möter, även efter att de studerat vidare under lång tid.Syftet med denna studie är att undersökaom kandidatstudenter i geovetenskap vid Uppsala universitet harmed sigalternativa idéer och sedan se hur detta påverkar deras kunskap om grund-läggande delar av geovetenskapernasom jordens magnetfält, källor till värme i jordens inre, platt-tektonik, vulkaner och jordbävningar, isostasi, vittring och erosion, jordens utveckling och framtid, åldern på bergarter och bergartsbildning. Studien genomfördes med hjälp av ett frågeformulär med 20 frågori form av en konceptinventering, vilket är ett diagnostiskt verktyg för att studera alternativa idéer och missuppfattningar hos elever och studenter. Frågorna valdes från en Internetbaserad resurs för s.k. ”Geoscience Concept Inventory”. Dessa skickades ut till studenterpå år ett, två och trepå kandidatprogrammet i geovetenskap, med frågor som täckte de områden som nämnts tidigare.Därefter utfördes en statistisk analysav resultatetoch utvärderades med avseende på studenternas kunnande i de olika frågorna.Ett förväntat resultat var att de studenter som läste på tredje året borde ha mer kunskap och förförståelse än de på första året av programmet. Resultatet avslöjade dock att förståelsen hos de olika studenterna i många fall var relativt lika och kunskapen i stort sett densamma för alla studenter, oavsett antaletår av studier. En slutsats var således att de alternativa idéer som studenterna hade var motståndskraftiga mot nya idéer och kunskap, så som teorin beskrivit det och att det är viktigt att ha kunskap om alternativa idéer som studenter kan förväntas bära med sig i undervisningen.I den geovetenskapliga utbildningenerhålls således inte ny kunskap genom en ständig påbyggnad av ny information genom åren, utan är ett slags ”kamp” mellan intuition och logik, strävandemot en mer vetenskaplig kunskapslogik

The thesis takes its departure from the extensive literature on students’ alternative ideas in science. Although describing students’ conceptual knowledge in many science areas, the literature offers little about how this knowledge enters into the science learning process. Neither has it focused on how particulars and contingencies of curricular materials enter into the learning process. In this thesis I make high-resolution analyses of students’ learning in action during school science activities about real or idealized electrochemical cells. I use a discursive mechanism of learning developed to describe how students become participants in new practices through slow changes in word use. Specifically, I examine how alternative and accepted scientific ideas, as well as curricular materials, enter into students’ reasoning. The results are then used for producing hypotheses over how a teacher can support students’ science learning. Alternative ideas in electrochemistry did not necessarily interfere negatively with, and were sometimes productive for, students’ reasoning during the activities. Students included the particulars and contingencies of curricular materials in their reasoning not only when interacting with a real electrochemical cell but also in a more theoretical concept mapping activity about an idealized cell. Through taxonomic and correlational investigations students connected the particulars and contingencies of the real electrochemical cell to the generic knowledge of electrochemistry. When actively introduced by the researcher, such investigations had consequences for how single students framed their explanations of a real electrochemical cell. The results indicate ways in which teachers may encourage the productive use of contingencies to promote learning within the science classroom. However, this may require consideration of what students say in terms of consequences for their further learning rather than in terms of correct or incorrect content. / At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows:Paper 3:Manuscript; Paper 4:Manuscript / Hur kan lärare hjälpa elever att resonera naturvetenskapligt