Studiens avsikt var att få fördjupad kunskap i hur digital teknik kan fungera som verktyg för naturvetenskapligt lärande i förskolan. Studien baserades på en kvalitativ ansats med ett mindre antal barn som var i åldern fyra och fem. Barnen som medverkade i studien fick utforska vattenmolekylers storlek och rörelse med hjälp av Ipad, digitalt mikroskop och en lek där barnen fick dramatisera vattenmolekylens rörelse. Efter aktiviteterna analyserades barnens förändrade kunskaper gällande fenomenet fasförändring. Slutligen visade resultatet att digitala verktyg kan fungera som ett hjälpmedel för att utveckla en förståelse för vattenmolekylers storlek och rörelse. Avgörande faktorer för att nå det förändrande kunnandet hos barnen var interaktion med förskollärare samt lärande lekfulla aktiviteter som komplement till de digitala verktygen.

Syftet med studien är att undersöka hur två olika läromedel för elever i årskurs 1 är uppbyggda kring begreppet likhetstecknet. I de utvalda läromedlen kommer det första kapitlet att analyseras, vilket bygger på förberedande uppgifter inför arbetet med lika mycket, samt den tidiga inlärningen av likhetstecknet. Läromedelsanalyserna kommer att utgå från variationsteorin och grundas i de representationsformer och kritiska aspekter som framkommer i elevernas arbetsböcker och i lärarhandledningen. Resultatet av analysen visar att de båda läromedlen introducerar likhetstecknet i slutet av kapitel ett och dessförinnan får eleverna arbeta med tals olika värden. I arbetsböckerna används flera olika uttrycksformer i form av bilder, symboler och siffror för att variera uppgifterna och underlätta elevernas inlärning. I lärarhandledningarna och till viss del genom arbetsböckerna, framkommer ytterligare variationer av dimensioner, i form av fysiska aktiviteter och verbala genomgångar. Utifrån de analyserade variationsmönstren framkommer det olika kritiska aspekter, vilka kan variera beroende på elev och situation.   Studiens slutsats är att det behövs en variation av metoder för att nå alla elever. Detta kan ske genom att tidigt arbeta lekfullt med konkret material och att koppla likhetstecknet till vardagliga situationer, vilket skapar en ökad begreppssäkerhet hos eleverna.

Kunskaper inom genetik är viktiga för välunderbyggda beslut, till exempel i fråga om genmodifierade grödor eller medicinska behandlingar. Studier har dock visat att gymnasieelever har svårt att utveckla en djupare förståelse av genetik. I denna kvalitativa studie undersöks hur gymnasielärare pratar om genen och dess funktion i undervisningsfilmer på Youtube. Studien har sin utgångspunkt i definierade genetiska modeller och variationsteorin. De analyserade undervisningsfilmerna visar att lärare använder flertalet modeller för att beskriva genen och dess funktion. Det finns en progression i undervisningen där lärarna går från enklare modeller som den Mendelska, klassiska och biokemiskklassiska till de mer processinriktade neoklassiska och moderna modellerna. Den variationsteoretiska analysen visar på olika sätt som lärare använder sig av variation för en ökad förståelse. Variation används i större utsträckning när de enklare modellerna används i undervisningen och det spekuleras om detta kan leda till att en enkla förståelsen av genetik medierad av den klassiska genetiken förstärks.

Den forskning som har bedrivits av utomhusundervisningen i biologi har mestadels utgått från lärarnas perspektiv. Av den anledningen fokuserar detta arbete främst på elevernas syn på utomhuspedagogik. I denna studie jämförs inomhus- respektive utomhusundervisning samt vilken undervisningsform som gynnar eleverna i två årskurs 3 klasser mest gällande inlärning av arter. I studien undersöks även betydelsen av elevernas förkunskaper och hur det kan påverka deras inlärning av arter. Vidare är syftet att belysa elevernas inställning till att undervisas utomhus relaterat till artkunskap. Studien utgår från följande frågeställningar: ● Hur påverkar inomhus- respektive utomhusundervisning elevernas inlärning av arter? ● Hur kan de kritiska aspekterna påverka elevernas inlärning av arter? ● Hur påverkar elevernas inställning och tidigare erfarenheter deras inlärning? Studien genomförs kvalitativt med fyra kvalitativa datainsamlingsmetoder nämligen tester, undervisning, observationer och intervjuer. Utifrån elevresultaten på för- och eftertestet, samt observationer kan det konstateras att undervisning med de kritiska aspekterna bidrar till ett gynnsamt lärande. Baserat på genomförda observationer påverkas elevernas inlärning på olika sätt beroende på om undervisning sker inom respektive utomhus. Utomhusvistelsen gav många nya intryck vilket resulterade i att eleverna blev distraherade, i jämförelse med inomhuslektionen där elevernas fokus på undervisningen märktes betydligt mer. Utifrån intervjuer med elever kan det konstateras att ett intresse för naturen leder till ökade lärandemöjligheter.

Att elever missförstår likhetstecknets innebörd är vanligt förekommande. Många uppfattar likhetstecknet som en indikation på att göra en uträkning istället för ett tecken som påvisar jämvikt mellan tal. Vi har valt att undersöka hur likhetstecknet presenteras för eleverna i årskurs 1. För att ta reda på detta har vi skapat en enkät där lärare har fått beskriva om hur de arbetar med likhetstecknet. Vi har även undersökt hur likhetstecknet introduceras i olika läroböcker med tillhörande lärarhandledning. Utgångspunkten för denna studie grundar sig i variationsteorin som fokuserar på vad som ska läras och hur lärandet kan möjliggöras. Efter genomförd studie kom vi fram till att undervisningen som den blivit beskriven bör gynna elevers förståelse och ge dem möjligheter att se likhetstecknet som en relation mellan två tal. Trots detta beskriver lärarna att många av deras elever har svårigheter med förståelsen av likhetstecknets innebörd.

I detta arbete undersöks hur gymnasieböcker i matematik använder sig av innehållslig variation. Läroböckerna analyseras utifrån ett variationsteoretiskt perspektiv, med fokus på hur funktionsbegreppet presenteras i kursen Matematik 1c. Inspiration har även tagits från asiatisk matematikundervisning där variation är ett betydande inslag. Begreppen proceduriell respektive begreppslig variation har hämtats från forskning kring denna undervisningstradition, och har också använts för att analysera hur innehållet varieras. Arbetet har två syften, dels att identifiera innehållslig variation i läroböckerna och dels att beskriva en analysmetod för att göra detta. Analysen resulterade i en beskrivning av tio dimensioner av variation som återfinns i böckerna. Studien visar även exempel på hur proceduriell och begreppslig variation kan användas, även om upplägg i enlighet med kriterierna för proceduriell och begreppslig variation återfinns i liten utsträckning i läroböckerna. Resultaten kan ha betydelse för planering av undervisning kring funktionsbegreppet och användningen av läroböcker i allmänhet när det gäller tillämpning av variation som en princip för lärande. Med den utarbetade analysmetoden är det också möjligt att analysera andra områden inom skolmatematiken.

Syftet med studien är att kartlägga årskurs fyra elevers bråkkunskaper och utforma lektioner som på bästa möjliga sätt bidrar till elevernas lärande. Vi har valt att använda oss av en learning study. I metoden kartläggs elevernas förkunskaper och kritiska aspekter identifieras. Dessa kritiska aspekter ligger till grund för hur lektionerna utformas. Efter två lektioner genomförs ett eftertest som ligger till grund för analysen av resultatet. Studien lägger vikt vid variationsteori, multipla representationer och tranformationer. Genom lektionsplanering utifrån ovannämnda teorier och med elevernas kritiska aspekter i fokus visar resultatet i studien att genomförandet gav eleverna goda möjligheter för lärande och utveckling.

Bråktal visar sig i fler aundersökningar vara ett av de mest problematiska områden för elever att lära. Flera forskare menar att detta beror på att bråktal inte är lika vanligt förekommande i vardagssituationer längre. De är dock viktiga och de tidiga prestationerna inom bråktal korrelerar med allmänna matematiska kunskaper senare i skolåren. För att förvärva kunskaper inom bråkområdet är förståelse viktig och genom att arbeta med begreppsförmågan kommer förståelse också att uppstå. Detta görs inledningsvis genom att låta eleverna möta bråktal genom olika former och representationsformer för att sedan slussa över dem till symboler. Genom att analysera hur läraren presenterar bråkbegreppet i mellanstadiet och hur undervisningen planeras utifrån läromedel och konkreta material kan förståelse skapas för varför bråktal visar sig problematiskt för så många.

Syftet med det här arbetet är att bidra med praktiska kunskaper kring hur undervisning om likhetstecknets betydelse i algebraiska sammanhang kan bedrivas. Arbetet är utfört enligt modellen learning study, en metod som grundas på variationsteorins syn på lärande. Arbetet i en learning cykel går ut på att undersöka elevers kunskaper inom ett lärandeobjekt för att på så vis kartlägga vilka aspekter som är kritiska för elevernas lärande. Utifrån de kritiska aspekterna ska en lektion planeras, där de kritiska aspekterna lyfts fram och varieras i enlighet med olika variationsmönster. Empirin har samlats in via ett förtest, en observation och ett eftertest. Testerna innehöll uppgifter som behandlade olika aspekter av likhetstecknet och observationen innefattade en granskning av hur de kritiska aspekterna behandlades och varierades under lektionen. Resultatet av learning study cykeln visade att genomförandet gav eleverna goda möjligheter för lärande och att deras kunskaper utvecklades.

I denna empiriska studie undersöks användning av laborativa material i samband med introduktion av ett nytt tema i matematik för årskurserna 1-3. Genom observationer av lärares användning av de valda laborativa materialen och korta intervjuer därefter har vi sammanställt resultat för huruvida laborativa material ökar elevers förståelse för det matematiska området som ligger i fokus. Studien bygger på ett variationsteoretiskt ramverk vilket vi anser är mest lämpat för denna typ av forskning. Resultaten som framkommit i studien visar på att lärare föredrar att använda sig av laborativa material som är kopplade till elevers vardag för att ge dem bästa möjliga förståelse i kopplingen mellan det abstrakta och konkreta. Det har också visat sig viktigt för lärarna i studien att låta eleverna använda materialet själva och inte enbart se på när läraren använder dem. Ännu en viktig aspekt ur lärarnas perspektiv är att använda olika typer av material för samma ändamål för att låta eleverna se variationer av hur de laborativa materialen kan användas