Syftet med denna studie var att generera kunskap om hur elever kan förstå skillnaden mellan naturvetenskapliga och andra sätt att förstå omvärlden. För att kunna undersöka detta genomförde jag en lektionsserie i en årskurs 3. Undervisningen baserades på variationsteorin och på det sociokulturella perspektivet. Under studiens gång identifierade jag fyra kritiska aspekter som eleverna behövde urskilja för att förstå det naturvetenskapliga sättet att förstå omvärlden. Dessa aspekter var följande: naturvetenskap är en vetenskap som beskriver hur världen fungerar; det naturvetenskapliga sättet bygger på tidigare kunskap som erhållits genom repetitiva experiment; det råder en konsensus kring naturvetenskapliga teorier tills de motbevisas och det naturvetenskapliga sättet använder sig av mätbara fakta. Dessa aspekter synliggjordes i undervisningen med hjälp av variationsmönster generalisering och kontrastering. Resultatet visade att elevernas fokus snarare låg på det naturvetenskapliga innehållet än på det naturvetenskapliga sättet att förstå omvärlden. Slutsatsen av detta var att undervisningen om det naturvetenskapliga sättet kan med fördel flyttas till senare årskurser då kunskapsnivån hos eleverna ökar.

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.

Utomhuspedagogik har under de senaste åren fått en allt mer framträdande roll i utbildningenför grundlärare. Det nämns ofta att det är positivt att utomhuspedagogiken inkluderas i en lärares naturvetenskapliga undervisning. Trots detta visar forskningen och erfarenheter från yrkesverksamheten att utomhuspedagogiken inte används i särskilt stor utsträckning. Denna kunskapsöversikt har tre syften som alla grundar sig i utomhuspedagogik i de naturvetenskapliga ämnena. Det första syftet var att synliggöra faktorer som forskningen menar påverkar lärarnas användande av utomhuspedagogik i de naturvetenskapliga ämnena. Andra syftet med denna kunskapsöversikt var att undersöka och synliggöra de effekter som forskningen lyfter att utomhuspedagogiken har på elevernas lärande. Avslutningsvis finns syftet att identifiera svårigheter och hinder som utomhuspedagogik som undervisningsform medför. För att kunna möta kunskapsöversiktens syften ställdes följande forskningsfrågorupp: ● Hur tillämpas utomhuspedagogik i de naturvetenskapliga ämnena? ● Vilka effekter av utomhuspedagogik i de naturvetenskapliga ämnena visarforskningen på elevers lärande? ● Vilka svårigheter beskriver forskningen om utomhuspedagogik i de naturvetenskapliga ämnena för åldrarna 6 - 10 år? Under kapitlet metoder presenteras de databaser som används, de urvalskriterier som satts upp och hur vi i arbetet gått tillväga i urvalsprocessen. En presentation av de inkluderingar och exkluderingar av forskningsartiklar som gjorts finns också redovisat. Sammanlagt resulterade urvalsprocessen i tio artiklar som kunde används för att kartlägga forskning till denna kunskapsöversikt. Samtliga hade fokus på utomhuspedagogik som undervisningsform idet naturvetenskapliga ämnena. Kunskapsöversiktens resultat visar på att det finns en osäkerhet hos lärarna när det kommer till utomhuspedagogik. Denna osäkerhet leder till att utomhuspedagogik som undervisningsform ofta väljs bort av lärarna. I flera av forskningsstudierna tar skolorna in extern hjälp för att lära och stötta lärarna till att börja använda utomhuspedagogik i de naturvetenskapliga ämnena. Resultatet visar också att utomhuspedagogik gynnar elevernas förståelse och inlärning när det kommer till de naturvetenskapliga ämnena. I denna kunskapsöversikt delas forskningen ner i mindre delar för att synliggöra forskningens olika syften, metoder och resultat. Med detta synliggörs också likheter och skillnader i forskningen om utomhuspedagogik i de naturvetenskapliga ämnena världen över.

Syftet med studien är att undersöka, ur ett lärarperspektiv, vilka metoder som lärare tillämpar för främjandet av begreppsförståelse och stödjandet för elever med språklig sårbarhet i NO. För att uppfylla detta syfte formulerades två forskningsfrågor; Vilka arbetsmetoder lärare använder för att främja begreppsförståelse och hur lärare anpassar sin undervisning för att stödja elever med språklig sårbarhet. Den teoretiska utgångspunkten för studien grundade sig på det sociokulturella perspektivet och synen på differentierat lärande. Studien genomfördes med kvantitativa och kvalitativa ansatser genom en enkätundersökning och semistrukturerade intervjuer. Resultatet indikerade att lärarna som medverkade i undersökningen använde varierande arbetsmetoder för att främja begreppsförståelse. Dessa metoder involverar praktiska aktiviteter, utomhusdidaktik, fältstudier och experiment samt diskussioner, vilka grundar sig på socialt samspel. Dessutom indikerar studien att lärare anpassar undervisningen för elever med språklig sårbarhet genom att skapa balans mellan utmaning och stöd i form av nivåanpassade uppgifter och samarbete med specialpedagoger. / The purpose of this study is to examine, from a teacher's perspective, the methods teachers employ to promote conceptual understanding and provide support for pupils with linguistic vulnerability in natural sciences. To fulfill this purpose, two research questions were formulated; What teaching methods teachers use to promote conceptual understanding, and how teachers adapt their instruction to support pupils with linguistic vulnerability. The theoretical framework for the study was based on the sociocultural perspective and the view of differentiated learning. The study was conducted using both quantitative and qualitative approaches through a survey and semi-structured interviews. The results indicated that the teachers that have participated in the study use various teaching methods to promote conceptual understanding. These methods involve hands-on activities, outdoor teaching, field studies, and experiments, as well as discussions based on social interaction. Furthermore, the result indicates that teachers adapt instruction for pupils with linguistic vulnerability by creating a balance between challenge and support through leveled tasks and collaboration with special educators.

Syftet med denna studie är att undersöka likheter och skillnader inom olika lärares syn på användningen av multimodala digitala verktyg inom undervisningen och deras personliga strategier för att integrera dessa i sina klassrum. Även om skolundervisning till stor del alltid har varit multimodal, har graden av denna multimodalitet på senare tid ökat kraftigt på grund av samhällets generella digitalisering vilket har medfört att större antal digitala läromedel finns tillgängliga för användning. Digitala läromedel är multimodala och presenterar många olika möjligheter till en bättre undervisning. Med detta följer dock även utmaningar som innebär risker för kvaliteten på denna undervisning.I bakgrunden finns en kortare sammanfattning av digitaliseringens historia i Sveriges skolor och skolans styrdokument och regeringens beslut granskas för att visa hur digitalisering utvecklades hittills. Tidigare forskning visar att multimodalitet är avgörande för naturvetenskapliga ämnen och att det är extremt viktigt att lärarna använder sig av denna ökade multimodalitet. Därefter utförs en kvalitativ studie angående verksamma lärares inställning till detta och risken att undervisningsmoment inte följer kursernas centralinnehåll diskuteras. Tio lärare intervjuas angående deras upplevelser av anpassning till digitaliserad undervisning och deras funderingar angående framtiden av detta. Fokuset har lagts på undervisning av naturvetenskapliga ämnen och matematik, men resultatens relevans är inte nödvändigtvis begränsad till dessa ämnen.

Laborativa inslag har en central del i biologi och de naturvetenskapliga ämnenas undervisning. Ett syfte med laborativa inslag är att utbilda elever om naturvetenskapliga arbetssätt. Studien har genomförts i Stockholms län, eleverna studerar på en skola gymnasieskola i en förort i Stockholm. I studien har gymnasieelever i årskurs 3 kunskaper om naturvetenskapliga arbetssätt undersökts. Studien har även undersökt elevernas uppfattning om naturvetenskapliga arbetssätt som innehåll i det naturvetenskapsprogrammet och under ett besök i en informell lärmiljö, Vetenskapens Hus. Intresset för laborativa inslag i informella lärmiljöer växer och attraherar varje år många elever. Elevernas kunskaper om naturvetenskapliga arbetssätt har undersökts med hjälp av frågeformuläret Views of Scientific Inquiry (VASI). VASI-testet undersöker 8 olika aspekter av kunskap om naturvetenskapliga arbetssätt. För att undersöka elevernas uppfattning om naturvetenskapliga arbetssätt som innehåll i det naturvetenskapsprogrammet och under ett besök i en informell lärmiljö genomfördes semistrukturerade intervjuer enskilt. Intervjuerna analyserades med metoderna meningskoncentrering och meningstolkning. Studiens resultat visade på att gymnasieelevernas kunskaper om naturvetenskapliga arbetssätt i hög utsträckning är naiv. Eleverna uppfattade att deras undervisning om naturvetenskapliga arbetssätt har bestått av endast en introduktionslektion till det naturvetenskapsprogrammet och därefter undervisas i hög utsträckning implicit. Elevernas uppfattade inte att de lärde sig något om naturvetenskapliga arbetssätt under besöket på Vetenskapens Hus. Elevernas resultat i VASI-testen sammanvävt med elevernas uppfattning om naturvetenskapliga arbetssätt som innehåll i det naturvetenskapsprogrammet visar ett behov av undervisning om naturvetenskapliga arbetssätt. Undervisningen bör lägga mer fokus och explicit undervisa eleverna om naturvetenskapliga arbetssätt i ordinarie undervisning och i laborativa inslag.

Naturvetenskapen spelar en ständigt större och större roll i världen när rymden utforskas, klimathotet ska bekämpas och samhället digitaliseras. Antal STEM-yrken (Science Techonology Engineering and Mathematics) ökar lavinartat vilket ställer krav på att skolan ska utbilda framtidens generation inom dessa ämnen. Inom till exempel ingenjörsyrken är dock kvinnorna starkt underrepresenterade och fortfarande väljer få kvinnor sådana yrken när de slutat skolan. Mycket forskning pekar på att killar har en mer positiv attityd till naturvetenskap och matematik, och att attityd är ett viktigt redskap till kunskapsinlärning. PISA visar att även självtillit inom dessa ämnen är högre hos killar i högstadiet än hos tjejer. Om detta stämmer skulle killar få möjlighet till en bättre kunskapsinlärning än tjejer. Dock finns en avsaknad av liknande studier gällande gymnasieelever här i Sverige. En amerikansk studie fann att killar hade ett betydligt högre självförtroende än tjejer inom naturvetenskap på universitetsnivå. Detta är alarmerande då skolan har som mål att skapa en likvärdig utbildning oavsett kön. Skulle den svenska gymnasieskolan främja ett ojämställt självförtroende skulle de inte leva upp till dessa mål. I den här studien utgår vi från naturvetenskapsprogrammet och undersöker gymnasieelevers självförtroende inom de naturvetenskapliga ämnena och matematik genom egenskattning i olika påståenden. Vi jämför tjejers och killars självförtroende när de börjar gymnasiet, när de slutar gymnasiet samt hur det förändras under denna tid och hur intresse för ämnena påverkar. Vi finner att tjejerna har ett lägre självförtroende för ungefär hälften av påståendena när de börjar gymnasiet, men att de kommit ikapp killarna i självförtroende när de slutar gymnasiet. Från år 1 till år 3 ökar tjejernas självförtroende mycket, medan killarna i princip bibehållit det höga självförtroende de skattade från början. Det blev tydligt att tjejer behöver se att de har kunskap innan de vågar säga att de har ett gott självförtroende, till skillnad från killar som skattar sig högt oavsett förmåga. För tjejer är det dessutom viktigt att ha ett intresse för framförallt matematik om de ska ha ett gott självförtroende för sin egen förmåga, medan intresse inte är särskilt viktigt för killarnas självförtroende. Inom ämnet biologi verkar det inte finnas något samband mellan självförtroende och intresse för ämnet. Utifrån våra resultat drar vi slutsatsen att naturvetenskapsprogrammet i gymnasieskolan når sitt mål med en likvärdig utbildning utifrån aspekten självförtroende och verkar således främja båda könens möjlighet till inlärning.

Meteorological parameters determine the physical properties of snow precipitating from the atmosphere, but snow layers also continue to develop within the snow pack after the precipitation event. New characteristics form depending on temperature fluctuations, interaction with the soil, overburden compression, rain-on-snow events and more. As climate change is evidenced across the globe and particularly in the Arctic, understanding the relationship between snow and climate is important. In this project, a set of observed data of snow layer characteristics, collected every two weeks each winter over a 50+ year period at Abisko Scientific Research Station, northern Sweden, is co-studied with a multi-layer snow pack model which is able to reproduce additional snow properties. Data is presented in long time series as well as in high resolution to capture both trends and details. Comparison between modelled and observed data is made where possible. Physical processes are discussed and potential trends in the data are evaluated. Results show good agreement for snow pack depth between model and observations, while modelled snow density is largely confirmed by comparison with other records of density measured at Abisko. Modelled outputs illustrate snow pack temperature fluctuations, percolation of melt water and densification of snow layers within the profiles; observed data show variations in snow layer hardness, grain compactness, grain size and dryness. Long-term trends indicate an increase in snow layer hardness and a decrease in snow grain size since the beginning of the record. / Förhållanden i atmosfären bestämmer vilken sorts snö som fälls ut som nederbörd, men de snöskikt som bildas i säsongspackad snö fortsätter även att utvecklas genom hela vintern. Snölagrens egenskaper förändras beroende på temperaturvariationer, termodynamisk växelverkan med markytan, belastning från ovanliggande snö, regn, med mera. Med accelererande klimatförändringar – särskilt i Arktis – är det viktigt att förstå hur snö och klimat interagerar. I detta projekt analyseras en serie observationer av snöskikt och snöegenskaper, insamlade under mer än 50 år vid Abisko naturvetenskapliga station, jämte en snöpackmodell som ger information om ytterligare egenskaper hos snön. Snödata presenteras både för enskilda säsonger och i långa tidsserier för att fånga upp detaljer såväl som utvecklingen över tid. Där det är möjligt görs jämförelser mellan modelldata och observationer. De fysikaliska processer som ger upphov till förändringar i snön diskuteras och eventuella trender i dataserierna utvärderas. Resultaten visar att snödjup stämmer väl överens mellan modell och observationer. Modellerad snödensitet styrks vid jämförelse med tidiga observationer av densitet som gjorts i Abisko. Snöpackmodellens utdata illustrerar snöns temperaturändringar, perkolation av smältvatten och förtätning (densitetsökning) hos snöskikten. Observationsdata visar förändringar i snöns täthet (hårdhet), snökornens fasthet, kornstorlek samt snöns torrhet. Trendstudier pekar mot att snölagrens täthet ökat och att snöns kornstorlek minskat sedan mätningarna startade.

Syftet med studien är att synliggöra hur NO-lärare hanterar den språkliga utmaningen som finns med att lära ut naturvetenskapliga begrepp samt om lärarna uppfattar att det finns några likheter och skillnader i första- och andraspråkselevers förståelse av naturvetenskapliga begrepp. Vår kvalitativa studie tar sin utgångspunkt i ett sociokulturellt perspektiv på lärande, translanguaging och ett pragmatiskt perspektiv på lärande. I studiens resultat konstateras att lärare är medvetna om den språkliga utmaningen med att lära ut naturvetenskapliga begrepp men har otillräckliga redskap och resurser för att hantera den. Resultatet visar även att bristande kunskaper i vardagsspråket så som ord runt omkring de naturvetenskapliga begreppen är den främsta orsaken till andraspråkselevers svårigheter med förståelse. Vidare fastslås att andraspråkselever har större språkliga utmaningar på grund av färre erfarenheter om den naturvetenskapliga världen än vad förstaspråkselever har, eftersom den primära approprieringen skett på deras modersmål. Därför ska andraspråkselever få möjligheten att använda sitt förstaspråk i undervisningen genom translanguaging, i syfte att stärka deras språkutveckling och begreppsförståelse. För att hantera den språkliga utmaningen med naturvetenskapliga begrepp dras slutsatsen att NO-undervisningen ska möjliggöra interaktion, samspel samt en tydlig koppling mellan teori, praktik och elevernas erfarenheter, där begreppen placeras i sammanhang.

No description available.