Syftet med denna studie är att lyfta fram och tolka fem förskollärares upplevelser av fenomenet naturvetenskaplig undervisning i förskolan med barn i åldrarna ett till tre år. Detta mot bakgrund av tidigare forskning som visar att förskollärare uttrycker osäkerhet kring att arbeta utifrån de naturvetenskapliga målen i läroplanen. Utifrån syftet har två frågeställningar formulerats: Hur upplever förskollärare naturvetenskaplig undervisning med de yngsta barnen i förskolan? och Vilka möjligheter och utmaningar upplever förskollärare att det finns inom arbetet med naturvetenskap med de yngsta barnen i förskolan? Studien tar utgångspunkt i fenomenologisk hermeneutik, vilket för vår studie innebär att ett fenomenologiskt livsvärldsperspektiv och en hermeneutisk tolkning har kombinerats. Studien är kvalitativ och halvstrukturerade livsvärldsintervjuer har använts som undersökningsmetod. Resultatet visar att förskollärare upplever en möjlighet med att låta undervisningen utgå från barns erfarenheter eftersom dessa kan utgöra grund för kommande undervisningstillfällen. I resultatet framkommer det även att känslor så som osäkerhet och rädsla upplevs som en utmaning, vilket kan leda till att den naturvetenskap som finns i förskolans vardag inte uppmärksammas. Flera förskollärare lyfter dock fram betydelsen av att våga arbeta med naturvetenskap med de yngsta förskolebarnen, trots att de kanske inte innehar alla naturvetenskapliga svar.

Syftet med denna studie var att öka kunskaperna om hur undervisning kan utformas för att bidra till ökad förståelse för skogens ekosystemtjänster i årskurs 4–6. Studien är inspirerad av metoden learning study och variationsteorin har varit utgångspunkten genom hela arbetet för att kunna besvara de två forskningsfrågorna: Vilka kritiska aspekter måste elever ges möjlighet att urskilja för att förstå begreppet ekosystemtjänster på ett specifikt sätt och hur kan undervisning utformas för att möjliggöra detta? Studien har genomförts som en lektionsserie och data har samlats in genom ett skriftligt för- och eftertest samt genom gruppdiskussioner. Resultatet har visat att eleverna i gruppen behövde urskilja definitionen av ekosystem och ekosystemtjänster, ekosystemtjänsternas olika funktioner för människan, ekosystemtjänsternas olika värden och människans påverkan på och beroende av ekosystemtjänsterna. Urskiljandet gjordes möjligt genom ett medvetet iscensättande av variationsmönster.

The use of guided instructions are often debated in science education research, but nevertheless often used in lower secondary school. The aim of this licentiate thesis is to contribute to knowledge about science education in lower secondary school when pupils’ do lab work using guided instructions. Two pupils are observed when they, during an activity, are expected to interpret an instruction and handle different artifacts. In study 1, the aim is to exploratory investigate and illustrate and discuss how a pragmatic analysis of learning (a combination of practical epistemology analysis and pragmatic theory) may contribute when developing principles for guided lab work. The result showed that  central principles for teaching is needed. Teachers need to participate during pupils’ lab work and focus on how pupils handle their learning environment and what pupils acknowledge as a learning environment.  In study 2 the aim is to develop, empirically test and discuss a methodology (i.e. a combination of an analytical method, a strategy for analysis and pragmatic theory). The pragmatic inspired methodology is developed and tested to create knowledge about what kinds of different engagement may develop when pupils participate in guided lab work. In this study, which is based on earlier contributions to our understanding of engagement, interest and taste, two different intrinsic engagements were found; one is linked to the purpose of the activity and the other to enjoyment. The result showed that the first type of engagement is developed while the pupils solve a practical problem furthermore the pupils’ solution carries artistic qualities, (i.e. a personal investment beyond what is expected from the teacher regarding the laboratory work that they are involved in).  Finally, I draw on studies 1 and 2 to conclude principles for guided lab work in lower secondary school. These principles may be useful when teachers want pupils to engage artistically in an activity.

This thesis aims to explore students’ argumentation and decision-making relating to authentic socioscientific issues (SSI). The ability to make informed decisions about socio scientific issues has been recognized to be an important element in science education to achieve the goal of scientific literacy. However, deliberation on SSIs deals with the fact-value intertwinement and has proven to be a tricky affair, both for students and teachers. In paper I, the focus is on upper secondary students’ use of different reasons in arguing about the existence of wolfs in Sweden. To investigate the students’ ability to find supporting reasons from different subject areas in their informal argumentation, the SEE-SEP model was used as an analytical framework. The results showed that the value aspect dominates students’ informal argumentation on the SSI of wolves in Sweden. In paper II a six-step SSI instructional model is presented, designed to develop students’ ability to argue about complex multi-disciplinary issues. This six-step SSI instructional model aims to create a forum that encourages students to interact with one-another and discuss their arguments dynamically. In paper III students’ argumentation and decision-making upon an authentic SSI relating to environmental toxins in fish from the Baltic Sea, was studied. The students’ argumentation and decision making processes were followed closely and data were collected during multiple stages of the SSI-instructional model. The analysis focused on students’ skills of evaluation and the relationships between the values, knowledge and experiences that they used in their argumentation. The results showed that even though all of the students had access to the same information and agreed on the factual aspects of the issue, they came to different decisions, depending on their background values, knowledge and experiences (i.e. their intellectual baggage). Implications for teaching and research are discussed. / Förmågan att fatta välgrundade beslut i sociovetenskapliga dilemman (SSI) har lyfts fram som ett viktigt inslag i naturvetenskaplig undervisning för att förbereda eleverna på ett liv som medborgare i ett samhälle där kontroversiella frågor med naturvetenskaplig koppling förekommer i allt högre grad. Att hantera SSI-frågor i undervisningen och handskas med sammanflätningen av vetenskapliga fakta, värderingar och etiska perspektiv innebär dock stora utmaningar för både elever och lärare. Fokus i denna avhandling är inriktat mot att ytterligare synliggöra de ingående komponenterna och processerna som sker i arbetet med SSI-frågor, och därmed belysa viktiga aspekter som bör iakttas vid implementering av SSI-frågor i undervisningen. Genom studie I detekteras olika argument baserade på kunskaper, värderingar respektive erfarenheter kopplat till olika ämnesområden, och i studie II förs resonemang att det s.k. intellektuella baggaget, bestående av personliga värderingar, kunskaper och erfarenheter, styr viktning och värdering av olika argument och därmed vilket beslut som slutligen tas. En given slutsats är att SSI-baserad undervisning i det naturvetenskapliga klassrummet alltid måste bygga på en tolerans för en sammanflätning av vetenskapliga fakta, värderingar och etiska perspektiv.

In the school subject of the natural sciences it is imperative that the students are given opportunities to ”talk science”, since the dialogues that occur in the classroom have a significant importance for the students’ abilities to engage in meaning-making in their learning process. Hence, the student and teacher interaction in the classroom and the feedback given there play a significant role in the students’ learning process. The aim of this study is to contribute to the development of formative assessment tools that can mediate the students’ meaning-making in natural sciences subjects in upper-secondary school. I have designed and tested a method of oral peer-assessment that enables dialogue-interaction in the natural science-classroom where the students, under supervision of the teacher, get to use each other as learning-resources in groups. The oral formative peer-assessment has been conducted in form of a design-based study in two upper-secondary school classes where each teacher taught natural sciences. The data collected include conversations in small groups, between groups and with the teacher. Data was analysed based on different types of talk (exploratory, cumulative and disputational talk) and type and level of feedback that was given in the classroom. The results showed that the students were given different opportunities for meaning-making, where the lack of subject-knowledge, difficulties with peer-assessment and physical artefacts were seen to significantly affect the learning process. The analyses of the interaction in the classroom showed that the teachers, in both studies, gave a direct feedback, where the students got the opportunity to compare and support their results in a dialogue with each other and the teacher. This type of feedback is considered highly efficient for learning. This study shows that the oral formative peer-assessment is a tool that teachers can use, and adapt to their practices, in order to create interactions in the classroom that can increase the students’ meaning-making. / I de naturvetenskapliga ämnena är det viktigt att eleverna ges förutsättningar att ”prata naturvetenskap” eftersom talet som sker i klassrummet har en mycket stor betydelse för elevernas möjligheter att skapa mening i det naturvetenskapliga lärandet. Interaktionen i klassrummet och den återkoppling som ges har därför stor betydelse för elevernas inlärning. Med syfte att bidra till utveckling av redskap för formativ bedömning som kan mediera elevernas meningsskapande i naturvetenskaplig undervisning på gymnasiet, har jag designat och testat en metod som möjliggör dialogisk interaktion i det naturvetenskapliga klassrummet där eleverna under ledning av läraren gruppvis får använda varandra som läroresurser i en muntlig kamratbedömningsövning. Den muntliga formativa kamratbedömningen har genomförts i form av en designbaserad studie i två gymnasieklasser där ämnesområden i naturkunskap behandlades av lärarna. Datainsamlingen inkluderar samtal som har förts inom grupper, mellan grupper och med läraren. Data analyserades utifrån olika typer av samtal (exploratory, cumulative och disputational talk) och typ samt nivå på den återkoppling som gavs i klassrummet. Elevsamtalen inom grupperna visade att delaktigheten var stor men att typen av kommunikation gav eleverna olika förutsättningar till meningsskapande där bristen på ämneskunskaper, ovana vid kamratbedömning och fysiska artefakter kan anses vara av stor betydelse för läroprocessen. Analysen av interaktionen i klassrummet visade att läraren i de båda studierna använde direkt återkoppling som gav eleverna möjlighet att jämföra och motivera sina resultat i en dialog med varandra och läraren, vilken anses vara en typ av återkoppling som är mycket effektfull för inlärningen. Studien visar att den muntliga formativa kamratbedömningsövningen i sin ursprungliga form är ett redskap som lärare kan använda och anpassa till sina praktiker för att skapa interaktioner i klassrummet som kan öka elevernas meningsskapande.

SammanfattningDenna studie syftar till att undersöka den övergripande frågeställningen: På vilket/vilka sätt kan skönlitteratur sägas ha en plats i den naturvetenskapliga undervisningen i grundskolans tidigare år?, samt delfrågorna: I vilken utsträckning förekommer, utifrån pedagogernas per-spektiv, ett begreppsutvecklande mål, med inriktning på naturvetenskapliga begrepp, i under-visningen med skönlitteratur, På vilket/vilka sätt ett arbete med skönlitteratur kan leda till be-greppsutveckling, och Vilka elevgrupper; elever med svenska som modersmål, elever med svenska som andraspråk eller språksvaga elever, som eventuellt kan gynnas av skönlitteratu-ren? Elever i år två, tre och fyra ingick i undervisningsförsök, som baserades på kortskrivning kring begreppen ”vatten” och ”miljöhot” före och efter högläsning av en skönlitterär text. Dessutom intervjuades två pedagoger som undervisat utifrån samma skönlitterära bok, samt Jan Nilsson, som är lärarutbildare på Malmö högskola och en stor förespråkare för skönlittera-tur som kunskapskälla. Undersökningarna antyder att vissa elever i stor utsträckning gynnas i sin begreppsutveckling, utifrån det skönlitterära innehållet. Det gick inte att urskilja vilken elevgrupp som gagnades mest. Det går att konstatera att elever med svenska som andraspråk relaterar till kontexten i den skönlitterära texten i stor utsträckning.Nyckelord: begreppsutveckling, elever med svenska som andraspråk, elever med svenska som modersmål, grundskolans tidigare år, naturvetenskaplig undervisning, skönlitteratur, språk-svaga elever. / AbstractThis study aim to investigate the overarching question: In what way/which ways can fiction have a place in science teaching in elementary school?, and the following questions: In what extension does a concept-developing goal, with a focus on science concepts, exist from teachers point of view in teaching with fiction?, In what way/which ways can teaching with fiction lead to concept development?, and Which groups of pupils; pupils with Swedish as their mother tongue, pupils with Swedish as a second language or pupils with language difficulties, possibly gain from the fiction?Pupils in grade two, three and four took part in a teaching experiment, based on short writing concerning the concepts “water” and “environmental threats” before and after the reading of a fiction text. Two teachers, who had been working with the same fiction, and Jan Nilsson, who is a teacher’s educator on the University of Malmo and a great spokesman for the use of fiction as a source of knowledge, were also interviewed. The results from the investigations imply that some pupils gain in a high extent, in their concepts development, from the content in the used fiction. It was not possible to make out which groups of pupils gained the most. It is possible to establish that pupils with Swedish as a second language relate to the context of the fiction in a high extent.Keywords: concept development, elementary school, fiction, pupils with Swedish as a second language, pupils with Swedish as their mother tongue, pupils with language difficulties, science teaching.

Syftet med denna studie är att utforska nyckelintressenters uppfattningar om potentialer och hinder med utökad verklighet (XR) i gymnasieundervisning, speciellt inom matematik- och fysikämnena där det finns flertalet abstrakta moment som elever har svårt för. Ett vidare syfte är att med stöd i studiens resultat utforma riktlinjer som förslag på hur XR kan användas och inte användas i skolan. Denna kvalitativa studie tar sin grund från semistrukturerade intervjuer med nyckelintressenter inom tre olika områden: programmerare med fokus på utveckling av XR, utvecklare av undervisningsmaterial och lärare inom naturvetenskapliga ämnen. Dessa tre grupper av nyckelintressenter har tillsammans en helhetsbild över just det som denna studie ämnar undersöka. Utifrån en kvalitativ ansats utförs en tematisk analys av transkriberade data. Den tematiska analysen har identifierat sju huvudteman från det insamlade materialet. Studiens pedagogiska utgångspunkt är tagen från Dewey (2004) och Lave & Wegner (1991). Dewey menar att praktiskt arbete så som laborationer är essentiellt för barns inlärning. Piaget (2008) menar att när ett barn nekas möjligheten att upptäcka på egen hand har läraren gjort barnet en björntjänst och minskat barnets möjlighet till inlärning. Lave & Wegner (1991) påstår att lärande är situerade, att elever lär sig bättre om de får utföra aktiviteter där kunskapen ska användas i verkligheten. Exempelvis om elever ska lära sig om vattenkraftverk kan det vara lönsamt att besöka ett vattenkraftverk och uppleva det i verkligheten. Resultatet från denna studie visar att XR har stor potential som digitalt hjälpmedel inom skolan. Upplevelsebaserad undervisning är en stor styrka hos XR och detta tillsammans med laborativ verksamhet har stort stöd i tidigare pedagogisk forskning som en bra undervisningsmetod. Dessutom har XR möjlighet att göra abstrakta skolmoment som luftmotstånd eller koordinatsystem mer konkreta, vilket är något som gynnar många elever. Det framkommer dock i studiens resultat att nyckelintressenterna finner en stor begränsning av appar eller program och en för stor prislapp på XR utrustning. Detta har skapat ett moment 22 för införande av XR i skolundervisningen enligt nyckelintressenterna. Enligt nyckelintressenterna kommer inte skolor köpa XR headsets när det inte finns något innehåll. Samtidigt, enligt studiens resultat kommer ingen att skapa något innehåll om det inte finns några användare som vill betala för det. Resultaten visar även att lärare är intresserade av att använda XR i skolan idag men de saknar kunskaper om det. / The purpose of this study is to explore key stakeholders' perceptions of potentials and limitations with XR in high school teaching, especially in math and physics subjects where there are several abstract elements that students have a hard time with. A further purpose is to, with support in the results of the study, formulate guidelines as suggestions on how XR can be used and not used in school This qualitative study is based on semi-structured interviews with key stakeholders in three different areas: programmers with a focus on the development of augmented reality, teaching material developers and teachers in science subjects. Together, these three groups of key stakeholders have an overall picture of what this study intends to examine. Based on a qualitative approach, a thematic analysis of transcribed data is performed. The thematic analysis identified seven main themes from the collected material. The pedagogical starting point of this study is taken from Dewey (2004) and Lave & Wegner (1991). Dewey claims that practical work such as laboratory work is essential for children's learning. Piaget (2008) believes that when a child is denied the opportunity to discover on his own, the teacher has done the child a disservice and reduced the child's opportunity for learning. Lave & Wegner (1991) claim that learning is situated, student learn better if they are to do activities where the knowledge is to be used in real life. For example, if students are going to learn about hydropower plants, it can be beneficial to visit a hydropower plant and experience it in real life. The results from this study show that augmented reality has great potential as a digital aid in schools. Experience-based teaching is a great strength of augmented reality and this together with laboratory activities have great support in previous pedagogical research as a good teaching method. Furthermore, augmented reality can make abstract school elements such as air resistance or coordinate systems more concrete, which is something that benefits many students. It also appears in the results of the study that the key stakeholders find a large limitation of content and an excessive price tag on XR equipment. this has created a catch 22 for the introduction of augmented reality in school education according to the key stakeholders. According to key stakeholders, schools will not buy XR headsets when there is no content. At the same time, according to the results of the study, no one will create any content if there are no users who want to pay for it. The results also show that teachers are interested in using XR in school today, but they lack knowledge about it.