Fysikundervisningen i gymnasieskolan anses av många som tråkig och svår. Ett sätt att försöka göra fysiken både roligare och mer begripbar är att använda en av fysikens fundamentala arbetssätt, laborationer. Ett modernt sätt att laborera kan vara att använda dataloggers, en mätvärdesbehandlare som via en dator presenterar laborationsresultaten i form av värdetabeller och grafer. Med hjälp av elevenkäter och lärarintervjuer på två gymnasieskolor, skall denna undersökning försöka ta reda på vad lärare och elever som jobbat med denna utrustning i gymnasieskolan anser. Resultatet visar att dataloggers kan vara ett bra komplement till vanliga laborationer om ekonomin tillåter och om man som lärare är beredd att lägga ned den tid som krävs för att behärska utrustningen. Det finns dock ett huvudproblem, det kan bli för mycket datorkrångel, speciellt om inte eleverna får väl anpassade instruktioner eller om laborationerna är så få eller förekommer så sällan att eleverna inte hinner bli någorlunda förtrogen med handhavandet.

<p>Fysikundervisningen i gymnasieskolan anses av många som tråkig och svår. Ett sätt att försöka göra fysiken både roligare och mer begripbar är att använda en av fysikens fundamentala arbetssätt, laborationer. Ett modernt sätt att laborera kan vara att använda dataloggers, en mätvärdesbehandlare som via en dator presenterar laborationsresultaten i form av värdetabeller och grafer. Med hjälp av elevenkäter och lärarintervjuer på två gymnasieskolor, skall denna undersökning försöka ta reda på vad lärare och elever som jobbat med denna utrustning i gymnasieskolan anser. Resultatet visar att dataloggers kan vara ett bra komplement till vanliga laborationer om ekonomin tillåter och om man som lärare är beredd att lägga ned den tid som krävs för att behärska utrustningen. Det finns dock ett huvudproblem, det kan bli för mycket datorkrångel, speciellt om inte eleverna får väl anpassade instruktioner eller om laborationerna är så få eller förekommer så sällan att eleverna inte hinner bli någorlunda förtrogen med handhavandet.</p>

The purpose of this thesis is to try to find out what effect subject oriented projects like Energiutmaningen has on the teachers, with a focus on teachers’ physics education. What was the experience for the teachers who participated and what effects did the project have on them. Four teachers were interviewed through qualitative interviews. From the result it showed that the most experienced teachers, who have been teaching physics for many years, gained a new perspective of their teaching, through their participation a development showed in their education. Before Energiutmaningen the practical teaching mostly consisted of strict laboratory exercises. The main reason was due to the time allotted that held back a more stimulating education. Today, the teachers are utilizing more open-ended laboratory exercises, instead of the more strict, and are developing their education with aspect to the students. Instead of just trying to capture the students’ interest, they are today more focused on challenging and trying to raise the students to a higher level. The teachers achieved this by including more open- ended laboratory exercises and by having more focus on the communication in physics as a subject.  The project has also contributed to give the least experienced teacher a higher sense of security, since she doesn’t have as much experience as the others in teaching physics. For the least experienced teacher the development was focused on a higher sense of security in teaching physics. Before the project she didn’t have much self-confident in her teaching, due to her limited knowledge. The results after the project shows that she now has a bigger sense of security in her teaching, but this is not something she can put to use due to her not teaching physics today.

Denna studie undersöker vilka syften lärare har med sin laborativa undervisning i fysik på gymnasiet samt om det finns några faktorer som kan vara till hjälp för att skapa eller utvärdera laborationer utifrån de syften som lärarna har. Fyra gymnasielärare intervjuades och de fick utvärdera sex utvalda laborationer. De faktorer som undersöktes och kvantifieras som parametrar var huruvida laborationen är kvalitativ/kvantitativ, induktiv/deduktiv, praktisk/teoretisk, laborationens frihetsgrad, vardagsrelevans, hanterbarhet, begriplighet, tidseffektivitet, omfattning samt hur laborationen påverkar elevernas motivation.  Resultatet indikerar att lärare har flera olika syften med sin laborativa undervisning i fysik på gymnasiet. Bland dessa syften nämns att eleverna ska lära sig naturvetenskapliga arbetsmetoder, få bättre begreppsförståelse och att verifiera teori. Det visade sig finnas samband mellan tidigare nämnda faktorer såsom att en kvantitativ laboration tenderar att också vara deduktiv och att en kvalitativ laboration tvärtom oftare är induktiv. I analysen av resultatet ges exempel på fall både när lärare är överens och inte överens om såväl laborationers syften som faktorer och i sina argument.

Syftet med denna undersökning är att utveckla en metod för lärare och elever att inom fysikundervisning använda modern teknik som ett undervisningsverktyg vid formativ och summativ bedömning. Den metod som utvecklas baseras på film där filmade redovisningar utgör underlag för kunskapsbedömning. Elever i årskurs 6 och 8 genomför laborationer i fysik inom kunskapsområdena mekanik och ellära. Redovisningsfilmerna innehåller de slutsatser eleverna gör kring de begrepp och fenomen som de behandlar i laborationerna. Totalt deltar tio stycken elevgrupper om två till tre personer i undersökningen. Två områden undersöks i detta arbete. Det första området fokuserar hur elever väljer att kommunicera sina fysikkunskaper i redovisningsfilmer, hur de använder teckenskapande aktiviteter när de presenterar sina resultat i en film som utgör en representation av den kunskap eleverna förmedlar. Teckenskapande aktiviteter är de olika aktiviteter som människan använder för att interagera med sin omvärld (Selander& Kress 2010). Elevernas redovisningsfilmer är deras kunskapsrepresentationer och teckenaktiviteterna i filmerna benämns bild, fysisk och verbal aktivitet. Den teckenskapande aktiviteten bild kopplas till användandet av bilder samt hur kameran används under redovisningen. Fysisk teckenskapande aktivitet utgörs av elevernas användande av sig själva i form av gester, deras användande av laborationsutrustning och andra fysiska hjälpmedel för att kommunicera sina resultat. Den verbala teckenskapande aktiviteten består av elevernas tal och berättande under deras redovisning. Det andra området som undersöks är hur läraren uppfattar elevernas kunskapsrepresentationer utifrån tydlighet i kunskapsförmedling. Elevernas redovisningsfilmer undersöks utifrån lärarens skriftliga kommentarer. I den analysenen kartläggs hur olika teckenskapande aktiviteter påverkar kunskapsförmedlingen. Resultatet visar att eleverna använder de teckenskapande aktiviteterna i olika utsträckning och kombinationer. Det framgår att det är viktigt med vissa mönster av teckenskapande aktiviteter för att få en god representation av de kunskaper som ska förmedlas. Fyra redovisningsgrupper har använt sig av de teckenskapande aktiviteterna fysisk och verbal, dock inte den bildliga på ett framträdande sätt. Läraren efterlyser mer information från dessa redovisningsgrupper. De tre teckenskapande aktiviteterna bild, fysisk och verbal har tillsammans varit verksamma under sex elevredovisningar. Dessa redovisningar bär fram information när det gäller att förmedla elevernas kunskaper inom fysikområdet och några mönster av teckenskapande aktiviteter gör redovisningen extra tydlig. Tydlig kunskapsrepresentation sker när eleverna förmedlar sin kunskap genom rikligt tal och berättande i kombination med att eleverna använder experimentutrustning för att lyfta fram sina resultat och att kameran har fokuserats på det aktuella redovisningsmomentet.

Syftet med denna undersökning är att utveckla en metod för lärare och elever att inom fysikundervisning använda modern teknik som ett undervisningsverktyg vid formativ och summativ bedömning. Den metod som utvecklas baseras på film där filmade redovisningar utgör underlag för kunskapsbedömning. Elever i årskurs 6 och 8 genomför laborationer i fysik inom kunskapsområdena mekanik och ellära. Redovisningsfilmerna innehåller de slutsatser eleverna gör kring de begrepp och fenomen som de behandlar i laborationerna. Totalt deltar tio stycken elevgrupper om två till tre personer i undersökningen. Två områden undersöks i detta arbete. Det första området fokuserar hur elever väljer att kommunicera sina fysikkunskaper i redovisningsfilmer, hur de använder teckenskapande aktiviteter när de presenterar sina resultat i en film som utgör en representation av den kunskap eleverna förmedlar. Teckenskapande aktiviteter är de olika aktiviteter som människan använder för att interagera med sin omvärld (Selander& Kress 2010). Elevernas redovisningsfilmer är deras kunskapsrepresentationer och teckenaktiviteterna i filmerna benämns bild, fysisk och verbal aktivitet. Den teckenskapande aktiviteten bild kopplas till användandet av bilder samt hur kameran används under redovisningen. Fysisk teckenskapande aktivitet utgörs av elevernas användande av sig själva i form av gester, deras användande av laborationsutrustning och andra fysiska hjälpmedel för att kommunicera sina resultat. Den verbala teckenskapande aktiviteten består av elevernas tal och berättande under deras redovisning. Det andra området som undersöks är hur läraren uppfattar elevernas kunskapsrepresentationer utifrån tydlighet i kunskapsförmedling. Elevernas redovisningsfilmer undersöks utifrån lärarens skriftliga kommentarer. I den analysenen kartläggs hur olika teckenskapande aktiviteter påverkar kunskapsförmedlingen. Resultatet visar att eleverna använder de teckenskapande aktiviteterna i olika utsträckning och kombinationer. Det framgår att det är viktigt med vissa mönster av teckenskapande aktiviteter för att få en god representation av de kunskaper som ska förmedlas. Fyra redovisningsgrupper har använt sig av de teckenskapande aktiviteterna fysisk och verbal, dock inte den bildliga på ett framträdande sätt. Läraren efterlyser mer information från dessa redovisningsgrupper. De tre teckenskapande aktiviteterna bild, fysisk och verbal har tillsammans varit verksamma under sex elevredovisningar. Dessa redovisningar bär fram information när det gäller att förmedla elevernas kunskaper inom fysikområdet och några mönster av teckenskapande aktiviteter gör redovisningen extra tydlig. Tydlig kunskapsrepresentation sker när eleverna förmedlar sin kunskap genom rikligt tal och berättande i kombination med att eleverna använder experimentutrustning för att lyfta fram sina resultat och att kameran har fokuserats på det aktuella redovisningsmomentet.

Mitt arbete gjordes för att ta reda på vilken typ av laboration som är vanligast i fysikundervisningen på gymnasiet, vilka mål lärare har med olika typer av laborationer, samt vilka av målen elever själva tycker att de har uppnått i samband med laboration. Uppdelning och indelandet av laborationerna är grundat på tillvägagångssättet i dess utförande. Denna undersökning behandlar framförallt deduktiv respektive induktiv laboration. Undersökningen genomfördes på en gymnasieskola och de berörda eleverna går på ett naturvetenskapligt program. De fick svara på två enkäter, en vid deduktiv laboration och en vid induktiv laboration, medan lärarna intervjuades. Resultatet visar att den vanligaste laborationen som används i fysikundervisningen är den deduktiva laborationen. Lärarna vill uppnå fyra huvudmål: länka teori till praktik, utveckla praktiska och experimentella färdigheter, förmedla vetenskapliga metoder, öka motivationen. Detta resultat stämmer väl överens med tidigare forskningrapporter och böcker från min litteraturgenomgång. Resultatet av enkäterna visar att eleverna själva tycker att de uppnår lärarens viktigaste mål med laborationerna, men deras egen bedömning stämmer inte överens med vad de verkligen kan. Detta bekräftar också tidigare forskningsresultat. Eleverna har svårt att uppnå laborationernas mål.

Syftet med studien var att undersöka och få en förståelse av hur gymnasieelever tolkarfysiklaborationer i helhet, syften med fysiklaborationer, öppna och slutna laborationer samtfysiska och datorbaserade laborationer. I bakgrunden har det använts olika material såsomforskningar, information utifrån Skolverket och styrdokumenten. I denna del har det blandannat tagits upp syfte med laborationer ur ett lärarperspektiv och vikten av fysiklaborationeri undervisningen. Den valda teoriramen till denna kvalitativa studie är sociokulturelltperspektiv. Undersökningen gjordes genom enkätstudie delad mellan tjugotvågymnasieelever i årskurserna två och tre i norra Sverige och fyra semistrukturerade intervjuermed målet att intervjusvaren skulle betraktas som ett komplement till enkätundersökningen.En induktiv innehållsanalys genomfördes.Resultatet tyder på att det bland gymnasieelever finns gemensamma uppfattningar relateradetill de tre huvudfrågeställningar som styr studiens utformning. Gymnasieelever uppfattarflera olika syften med fysiklaborationer, såsom att koppla teori till praktik och hjälpa till attnå meningsfullt lärande. Elevernas svar varierar när det gäller deras tolkningar avlaborationer. Eleverna anser att öppna laborationer är bland annat roliga ochintresseväckande. De flesta elever har en positiv syn på labbinstruktioner och hävdar att dettahjälper dem att bli säkra på det de sysslar med. Eleverna anser att fysiska laborationer är merintressanta och mer anpassade jämfört med datorbaserade laborationer när det gäller blandannat att få hjälp och stöd från läraren. Från studien tolkas det så att eleverna bland annatbekräftar meningsfullt lärande genom sitt enkla språk och betonar vikten av ett arbete somska främja deras kritiska tänkande. En annan slutsats handlar om att skapa en möjlighet att genomföra mera öppna laborationer med tanke på att främja elevernas utveckling.

Studiens huvudsakliga målsättning är en djupare granskning av somliga aspekter av distansundervisning, närmare bestämt virtuella laborationer, inom fysikämnet på gymnasienivå och dess inverkan på elevers utveckling och deras inställning gentemot ämnet. Även lärares uppfattning av, och förhållningssätt gällande, virtuella laborationer granskas och ställs i förhållande till elevernas upplevelser. I fokus ligger elevers kunskapsutveckling och förståelse av fysikaliska fenomen och deras begreppsförståelse, det vill säga deras förståelse av, inom ämnet relevanta, begrepp och koncept. Underlaget som denna granskning baseras på, studiens empiri, har inhämtats via en kombination av både kvantitativa och kvalitativa undersökningar. Detta i form av informationsinsamling via enkät respektive semistrukturerade intervjuer där frågeställningen närmare förtydligas och deltagarna får möjligheten att vidare utveckla och detaljera sina svar. Resultaten som framkommer från undersökningen analyseras därefter med utgångspunkt i relevant tidigare forskning och Deweys teori om pragmatism. Då studiens omfång är tämligen begränsad med avseende på antalet deltagande elever och lärare genomförs även en kortare litteraturstudie i syftet att möjliggöra en djupare utvärdering av resultaten. Av studien framkommer att både elever och lärare är eniga om vikten av laborationer och praktiska undervisningsmoment inom fysikämnet och vidare anser att traditionella, alltså fysiska, laborationer är mer givande och medför en större positiv inverkan på elevers inlärning. Vidare ansåg eleverna att de mest betydande aspekterna av laborationer var tydliga instruktioner, möjligheten till samarbete med andra elever samt stöd och vägledning från lärare, vilket även affirmeras av lärarna. Skiljande åsikter framföres dock gällande huruvida virtuella laborationer i framtiden kommer kunna utvecklas tillräckligt för att vara en lämplig ersättning för fysiska laborationer, där lärare ställer sig mer kritiska till detta medan eleverna anser det vara möjligt.