Studien har som mål att upptäcka hur elevers lösningar skiljer sig vid tre olika svårighetsgrader inom slutna problemlösningar i årskurs 2. Trettiofyra34 elever deltar i studien och genomför sex stycken problemlösningsuppgifter. Teoretiskt vilar studien på ett ramverk över representationsformer och Heddens (1986) teori. Ramverket beskriver fem olika representationsformer och de är talade symboler, skrivna symboler, bilder, omvärldssituationer och manipulativa modeller. Heddens (1986) teori handlar om hur elevers kunskapsutveckling sker i fyra nivåer från konkret nivå, semikonkret nivå, semiabstrakt nivå till abstrakt nivå. Analysen inriktas på elevernas lösningar till de slutna problemlösningsuppgifterna där fokuset ligger på vilken representationsform som dominerar i varje svårighetsgrad samt vilka nivåer som eleverna uppvisar genom sina representationsformer. I resultatet uppkom det att uppgift 5 var svår. Resultatet uppvisar att eleverna visar en större variation i sina representationsformer vid en lägre svårighetsgrad än vid högre svårighetsgrader då eleverna vid högre svårighetsgrader oftare använder representationsformer som är kopplade till den abstrakta nivån. Därmed visar resultatet att eleverna i studien har en tendens att låsa sig vid vissa representationsformer eller glömma dem när svårighetsgraden på problemlösningarna höjs.

There are great energy savings to be made by recycling aluminium; as little as 5% of the energy needed for primary aluminium production may be required. Striving to produce high quality aluminium castings requires knowledge of microstructural imperfections, which is extra important when casting recycled aluminium that generally contains higher levels of imperfections compared to primary aluminium. Imperfections include amongst others Si, Fe, and Mn as well as oxides. Si is needed for castability, but it may also initiate fracture. There are different types of Fe-rich intermetallics influencing properties of castings, generally in a negative direction. Oxides constitute cracks and they are elusive because they are difficult to quantify. This thesis aims to increase knowledge about imperfections in recycled aluminium castings originating from alloying elements and the melt. Experiments were performed in advanced laboratory equipment, including X-radiographic imaging during solidification and in-situ tensile testing in a scanning electron microscope. Experiments were also performed at industrial foundry facilities. The experiments showed that the nucleation temperature of primary α-Fe intermetallics increased with higher Fe, Mn, and Cr contents. Primary α-Fe are strongly suggested to nucleate on oxides and to grow in four basic morphologies. Lower nucleation frequency of α-Fe promoted faster growth and hopper crystals while higher nucleation frequency promoted slower growth rates and massive crystals. Results also showed that a decrease in the size of the eutectic Si and plate-like β-Fe intermetallics improved tensile properties, foremost the elongation to fracture. In β-Fe containing alloys the transversely oriented intermetallics initiated macrocracks that are potential fracture initiation sites. In alloys with primary α-Fe foremost clusters of intermetallics promoted macrocracks. In fatigue testing, a transition from β-Fe to α-Fe shifted the initiation sites from oxides and pores to the α-Fe, resulting in a decrease of fatigue strength. Oxides in Al-Si alloys continue to be elusive; no correlations between efforts to quantify the oxides and tensile properties could be observed. / Genom att återvinna aluminium kan stora energibesparingar göras eftersom återvinning kan förbruka så lite som 5% av den energi som behövs för produktion av primär aluminium. Vid gjutning av högkvalitativa aluminiumprodukter krävs förståelse för defekter i mikrostrukturen och denna kunskap är extra viktig vid användning av återvunnen aluminium, som i regel innehåller mer defekter än primär aluminium. Defekterna består bland annat av Si, Fe och Mn samt oxider. Si behövs för gjutbarhet men kan också initiera brott. Järnrika intermetaller kan ha olika morfologier som generellt påverkar gjutna komponenter negativt. Oxider, som kan utgöra sprickor, är gäckande då de är svåra att kvantifiera. Denna avhandlings syfte är att öka kunskapen om defekter i gjutna komponenter av återvunnen aluminium. Experiment utfördes med avancerad laborationsutrustning så som röntgenfotografering av prover under stelning och dragprovning i svepelektronmikroskop. Experiment utfördes också i industrimiljö. Experimenten visade att kärnbildningstemperaturen steg för primära α-Fe intermetaller med ökade andelar av Fe, Mn och Cr. Resultaten tyder starkt på att primär α-Fe kärnbildas på oxider och att de växer i fyra olika morfologier. Lägre kärnbildningstäthet av α-Fe främjade snabbare tillväxt av kristaller med håligheter men högre kärnbildningstäthet främjade långsammare tillväxt av massiva kristaller. Resultaten visade också att minskad storlek av eutektiskt Si och β-Fe intermetaller ledde till förbättring av dragprovsresultaten, främst brottförlängningen. I legeringar med β-Fe ledde transversellt orienterade intermetaller till makrosprickor vilka kan initiera brott. I legeringar med primär α-Fe var det främst kluster av intermetaller som orsakade makrosprickor. I utmattningsprovning orsakade modifiering av β-Fe till α-Fe förflyttning av sprickinitieringen från oxider och porer till α-Fe, vilket resulterade i en reducerad utmattningshållfasthet. Oxiderna i Al-Si-legeringar fortsätter att gäcka; ingen korrelation mellan försök att kvantifiera oxiderna och draghållfasthet kunde påvisas.

Denna kvalitativa studie fokuserar på att undersöka hur kreativa och imitativa resonemang kommer till uttryck i en lågstadiekontext. Genom observationer av videoinspelningar av när 20 elever i årskurs 3 arbetar med rika problem har vi kommit fram till fem teman som beskriver tillfällen där kreativa och imitativa resonemang uttrycks. Dessa är när: elever utgår från tidigare matematiska kunskaper, elever använder sig av bilder eller plockmaterial, elever tar hjälp från andra, elever gissar sig fram, och elever diskuterar de matematiska förutsättningarna. Resultatet visar att kreativt resonemang förekommer i alla teman, och att de ofta är tätt sammanflätade med de imitativa resonemang som förekommer.

Previous research showed that the use of laboratory materials, cooperative learning or rich mathematical problems promotes problem solving teaching and has a significant role in student learning. That is why the intention of this study was to investigate how the three concepts are used in problem solving teaching and how they can promote this type of mathematics teaching. In order to produce results for the purpose of the study, eight interviews were conducted with eight active primary school teachers to answer the following questions: 1) How do teachers describe their use of laboratory material, cooperative learning and rich mathematical problems in problem-solving teaching? 2) What opportunities and difficulties do teachers see with the use of these concepts? The results showed that the integration of laboratory material in the form of everyday materials, pedagogical materials and digital materials in problem solving teaching has a positive impact on students' problem solving skills and contributes to increased interest in mathematics teaching. It also appeared that the use of these materials enables the students to understand the abstract mathematical content in a clear way. The results of the study showed that the use of cooperative teaching is beneficial for students' development in problem solving. Through this way of working, the students' participation and activity in the classroom is strengthened and increased, which contributes to the students being able to achieve a desired result together. The results analysis clarified that the use of certain criteria for rich mathematical problems are important and necessary to be met in problem solving, while other criteria may be difficult to meet. But previous research showed that all seven criteria for rich math problems are necessary in problem solving tasks.

Syftet med studien var att ta reda på vilka strategier elever väljer när de ska lösa ett matematiskt problem. Vi genomförde en observation och nio individuella intervjuer med elever i årskurs 3. De fick lösa ett matematiskt problem som observerades. Utifrån elevernas lösningar genomförde vi sedan intervjuer för att ta reda på vilka strategier de valt att använda för att lösa problemet. Resultatet av elevernas lösningar visade på flera olika lösningsstrategier. Dessa delades in i yttre och inre representationer. Strategier som bilder, grafiska framställningar och matematiska symboler (siffror) hör till de yttre representationerna, då de består av konkreta bilder som eleverna måste se framför sig på papper när de löser matematiska problem. Huvudräkning, automatiserad kunskap och ”tänkande” är samtliga strategier som tillhör de inre representationsformerna. Med inre representationer menar vi det som sker i huvudet, det eleverna inte behöver se framför sig för att kunna lösa problemet. Vi fann att elevlösningarna innehöll kombinationer av flera olika strategier. Vilken eller vilka strategier eleven än väljer till sin problemlösning är det oundvikligt att använda sig av någon form av inre representationsform, för att tänka måste alla göra oberoende av vilken lösningsstrategi som väljs och hur duktiga problemlösare eleverna än är. När eleverna är unga kan det vara svårt och ovant för dem att skriftligt redovisa hur lösningsprocessen gått till. Därför måste vi lärare ha tid att sätta oss in i hur eleven tänker för att kunna bygga vidare undervisningen utifrån den enskilde individens behov. / The purpose of the study was to discern which strategies pupils employ when they solve a mathematical problem. We carried through one observation and nine individual interviews with pupils in school year 3. They were asked to solve a mathematical problem, which was observed. On the basis of the pupils’ solutions, we carried out interviews in order to determine which strategies they chose to employ. The outcome of the pupils’ solutions showed several problem solving strategies. These were divided into external and internal representations. Strategies such as pictures, graphs and mathematical symbols (numerals) are external representations, as they consist of concrete pictures that the pupils must see in front of them on a paper when solving mathematical problems. Mental arithmetic, automated knowledge and “thinking” are all strategies that belong to internal modes of representation. With internal representations, we mean what happens inside our heads – what pupils need not see in front of them in order to solve a problem. We found that the pupils’ solutions contained combinations of several different strategies. Irrespective of which strategy or strategies the pupil choose in his or her problem solving, it is inevitable to use some variety of internal representations; everyone has to think, regardless of the strategy chosen and the problem solving skills of the pupil. When pupils are young, it may be difficult for them to present the flow of their problem solving processes in writing. Consequently, as teachers we must have time to familiarize ourselves with how the pupil thinks in order to develop our teaching on the basis of the needs of the individual pupil.

<p>Syftet med studien var att ta reda på vilka strategier elever väljer när de ska lösa</p><p>ett matematiskt problem. Vi genomförde en observation och nio individuella</p><p>intervjuer med elever i årskurs 3. De fick lösa ett matematiskt problem som</p><p>observerades. Utifrån elevernas lösningar genomförde vi sedan intervjuer för att</p><p>ta reda på vilka strategier de valt att använda för att lösa problemet. Resultatet av</p><p>elevernas lösningar visade på flera olika lösningsstrategier. Dessa delades in i</p><p>yttre och inre representationer. Strategier som bilder, grafiska framställningar och</p><p>matematiska symboler (siffror) hör till de yttre representationerna, då de består av</p><p>konkreta bilder som eleverna måste se framför sig på papper när de löser</p><p>matematiska problem. Huvudräkning, automatiserad kunskap och ”tänkande” är</p><p>samtliga strategier som tillhör de inre representationsformerna. Med inre</p><p>representationer menar vi det som sker i huvudet, det eleverna inte behöver se</p><p>framför sig för att kunna lösa problemet. Vi fann att elevlösningarna innehöll</p><p>kombinationer av flera olika strategier. Vilken eller vilka strategier eleven än</p><p>väljer till sin problemlösning är det oundvikligt att använda sig av någon form av</p><p>inre representationsform, för att tänka måste alla göra oberoende av vilken</p><p>lösningsstrategi som väljs och hur duktiga problemlösare eleverna än är. När</p><p>eleverna är unga kan det vara svårt och ovant för dem att skriftligt redovisa hur</p><p>lösningsprocessen gått till. Därför måste vi lärare ha tid att sätta oss in i hur</p><p>eleven tänker för att kunna bygga vidare undervisningen utifrån den enskilde</p><p>individens behov.</p> / <p>The purpose of the study was to discern which strategies pupils employ when they solve</p><p>a mathematical problem. We carried through one observation and nine individual</p><p>interviews with pupils in school year 3. They were asked to solve a mathematical</p><p>problem, which was observed. On the basis of the pupils’ solutions, we carried out</p><p>interviews in order to determine which strategies they chose to employ. The outcome of</p><p>the pupils’ solutions showed several problem solving strategies. These were divided</p><p>into external and internal representations. Strategies such as pictures, graphs and</p><p>mathematical symbols (numerals) are external representations, as they consist of</p><p>concrete pictures that the pupils must see in front of them on a paper when solving</p><p>mathematical problems. Mental arithmetic, automated knowledge and “thinking” are all</p><p>strategies that belong to internal modes of representation. With internal representations,</p><p>we mean what happens inside our heads – what pupils need not see in front of them in</p><p>order to solve a problem. We found that the pupils’ solutions contained combinations of</p><p>several different strategies. Irrespective of which strategy or strategies the pupil choose</p><p>in his or her problem solving, it is inevitable to use some variety of internal</p><p>representations; everyone has to think, regardless of the strategy chosen and the</p><p>problem solving skills of the pupil. When pupils are young, it may be difficult for them</p><p>to present the flow of their problem solving processes in writing. Consequently, as</p><p>teachers we must have time to familiarize ourselves with how the pupil thinks in order</p><p>to develop our teaching on the basis of the needs of the individual pupil.</p>

Syftet med studien var att undersöka hur lärare i årskurs F-3 undervisar problemlösning i matematik för att främja elevers problemlösningsförmåga. Denna kvalitativa studie avgränsas till sex lärare som undervisar i årskurserna F-3 som är verksamma på skolor i Mellansverige. Studiens empiri är baserat på lärarnas återgivningar om hur de planerar och genomför sin undervisning i problemlösning i matematik. Resultatet visade att samtliga lärare kopplar problemlösning till vardagliga sammanhang där undervisningen bör ha variation för att eleverna ska utvecklas och uppnå problemlösningsförmågan. När det kom till lärarnas planering av undervisningen utgår lärarna från de tre didaktiska områdena syfte, metod och innehåll där alla tre områdena behöver vara välplanerade och strukturerade. Problemlösningsuppgifterna kan variera och innehålla både öppna och slutna frågor, med ett respektive fler svarsalternativ. Ord, begrepp, strategier och representationsformer är även viktiga områden som läraren behöver betona samt undervisa om. Resultatet visade även att samarbete och diskussioner utgör två avgörande och betydelsefulla arbetsformer för att eleverna ska få möjlighet att utveckla problemlösningsförmågan. Slutsatsen med studien är att lärarens planering och genomförande i problemlösning utgör en väsentlig roll för att eleverna ska kunna utveckla problemlösningsförmågan. Det är lika viktigt att undervisa om strategier och representationsformer som att arbeta genom samarbete och diskussioner med klasskompisar och lärare om olika elevlösningar och svar. / The purpose of this study was to investigate how primary school teachers in preschool class to year 3 teach about problem-solving in mathematics to further support students' problem-solving ability. This qualitative study is limited to six teachers who teach preschool class to year 3 who are active in schools in the central parts of Sweden. The empirical study is based on the teachers' representations of how they plan and carry out their teaching of problem solving in mathematics. The results showed that all teachers link problem solving to everyday contexts where teaching should have variety for students to develop and achieve problem solving ability. When it came to teachers' planning of teaching, they are based on the three didactic areas of purpose, method, and content, where all three areas need to be well-planned and structured. The problem-solving tasks can vary and contain both open and closed questions, with one or more answer alternatives. Words, concepts, strategies, and forms of representation are also important areas that the teacher needs to emphasize and teach about. The results also showed that collaboration and discussions constitute two crucial and important working methods for the students to have the opportunity to develop problem-solving ability. The conclusion of the study is that the teacher's planning and implementation in problem-solving constitutes an essential role for the students to be able to develop problem- solving ability. It is just as important to teach about strategies and forms of representation as to work through collaboration and discussions with classmates and teachers about different student solutions and answers.