| 1. |
|
|
| 2. |
- Haglund, Jesper, 1973-, et al.
(author)
-
Practical exercises in university mechanics
- 2019
-
Conference paper (other academic/artistic)abstract
- In the present study, four practical exercises were introduced in a university-level mechanics course, in order to provide students with shared, personal, embodied experiences of physical phenomena in relation to the taught content. The practical exercises were performed during 10-15 minutes with subsequent discussion in random groups of 3-4 students during recitation sessions. Two of the exercises involved physically experiencing the reduced force of raising a 5 kg weight with a rope and a system of pulleys compared to with a rope alone, and finding the centre of mass of an object by holding under the object with ones hands and moving the hands toward one another. Video analysis of selected episodes of students’ interaction with the exercises reveals how they coordinated gestures and spoken language in expressing their conceptual understanding of the phenomena. In a subsequent group interview, participant physics teacher students expressed that the exercises were useful for feeling physically what they had previously only calculated. Apart from grounding conceptual understanding in physical experiences, the course evaluation shows that participation in random small groups led to increased communication among students that did not know each other before, thereby contributing to the development of a learning community.
|
|
| 3. |
- Andersson, Jan, 1973-, et al.
(author)
-
Lärarstudenter konkretiserar energi genom energiteater
- 2019
-
In: Forum för forskningsbaserad NT-undervisning: Bidrag från konferensen FobasNT18 13 – 14 mars 2018 i Norrköping. - Linköping : Linköping University Electronic Press. - 9789176850442 ; , s. 23-38
-
Conference paper (other academic/artistic)abstract
- Vid Karlstads universitet har vi sedan hösten 2017 infört energiteater som en aktivitet i fysikkurser på samtliga grund- och ämneslärarutbildningar. Energiteater kan betraktas som en kompletterande undervisnings- och inlärningsform, där studenter förväntas att i mindre grupper tillsammans diskutera och sedan gestalta förekommande energiformer och energiomvandlingar i olika vardagsscenarier. I den här studien har videoinspelningar av en grupps gestaltningar kring två skilda scenarier analyserats i syfte att klargöra på vilket sätt energiteater stimulerar studenternas kommunikation och interaktion. Scenarierna involverarde energiomvandlingar som sker då en studsboll studsar mot marken, respektive de energiomvandlingar som sker i ett snurrande änglaspel. Resultatet visar att energiteater i stor utsträckning stimulerar utforskande samtal mellan studenterna, vilket kan betraktas somen meningsskapande dialog. Aktivitetens karaktär bidrar till att alla deltagare blir aktiva och förtrogna med förekommande energiformer och energiomvandlingar. Planerandet och genomförandet av gestaltningen skapar spontana kvalitativa diskussioner kring flödet av energi mellan olika system, som på ett naturligt sätt motiverar studenterna att vidareutveckla själva gestaltningen. Vi menar att energiteater kan stärka lärarstudenternas egen förståelse av energi, men att den även kan erbjuda en möjlig alternativ undervisningsansats för lärarstudenterna i sin blivande roll som lärare i skolan.
|
|
| 4. |
|
|
| 5. |
- Andersson, Johanna, 1972-
(author)
-
Barns teckningar som utgångspunkt i det naturvetenskapliga samtalet
- 2019
-
Doctoral thesis (other academic/artistic)abstract
- Barns föreställningar utgör en viktig del i deras begreppsbildning inom naturvetenskap vilket betonas inom konstruktivismen. I denna avhandling utgör en socialkonstruktivistisk syn på lärande det teoretiska ramverket. Det övergripande syftet med avhandlingen är att i samtal med barn i åldrarna 4–13 år och med utgångspunkt i deras teckningar, utveckla kunskap om de föreställningar de ger uttryck för inom fyra naturvetenskapliga områden: värme, blandning, människokroppen och vad som är levande/inte levande. Två forskningsfrågor behandlas i avhandlingen: Vilka föreställningar ger barn uttryck för i teckningar och i samtal om naturvetenskapliga fenomen? Vilka metodologiska förutsättningar och utmaningar finns det när det gäller att använda teckningar som utgångspunkt och som meningsskapande redskap för att fånga barns föreställningar? En multimodal metod bestående av teckningar, samtal och barnens aktivitet användes vid datainsamlingen, vilket är i linje med ett socialsemiotiskt perspektiv.Avhandlingen består av fyra studier. Resultatet i de två första studierna visar att barns föreställningar om blandningar var något mer utvecklade än vad som visats i tidigare studier, medan deras föreställningar gällande värme överensstämde med vad som tidigare rapporterats.Den tredje studien visar att barnen känner till fler organ i människokroppen och visar, till skillnad från vad som framkommit i tidigare forskning, förmåga att rita kopplingar mellan organen. I den fjärde studien talar en majoritet av barnen om död som en motsats till liv och några ritade att det som inte lever tidigare har levt. Barn som är medvetna om mikroskopiska objekt klassificerar dem som levande. Förklaringarna visar på en inkonsekvens i barnens resonemang om växter lever eller inte.Metodologiskt framkom att barns föreställningar med fördel fångas genom deras egna teckningar tillsammans med deras förklaringar av dessa. Teckningarna fungerar även som hjälpmedel för att föra fram och delge olika resonemang. I avhandlingen diskuteras barns lösningar på rittekninska problem som de mötte vid sidan av den naturvetenskapliga uppgiften. I studien om människokroppen handlar dessa problem om svårigheten i att överföra den tredimensionella människokroppen till två dimensioner. En annan svårighet var att kroppens organ, skelett, muskler och vävnader ligger ovanpå varandra. Där använde barnen strategin att rita röntgenbilder för att visa det som ligger dolt. Barn i olika åldrar löste ofta dessa rittekniska problem på ett mycket kreativt sätt i kombination med deras muntliga/skriftliga kommentarer. Förutom teckningarnas betydelse diskuteras skillnaden mellan kontextualiserade och dekontextualiserade uppgifter. De olika områdena som studerats i avhandlingens artiklar befinner sig på olika abstraktionsnivåer vilket påverkar barnens föreställningar och hur detta uttrycks in bilder. Naturvetenskap innefattar olika dimensioner där det handlar om att både lära sig strukturell och processuell kunskap. Den multimodala metoden gav barnen hjälp med att samla, strukturera och uttrycka sina tankar
|
|
| 6. |
- Berg, Lars-Erik, et al.
(author)
-
Introduktion av värmekameror i undervisningen vid Lillerudsgymnasiet
- 2020
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Vi har bedrivit en forskningscirkel med syfte att utvärdera värmekameran som visualiseringsteknik i olika ämnen på naturbruksprogrammet genom att planera, genomföra och reflektera kring lektionsupplägg, där elever har fått möjlighet att använda värmekameror med olika grad av styrning. Resultatet visar att värmekameran har många skilda tillämpningsområden inom lantbruk och djurhållning och kan användas i undervisningen som ett verktyg för elevers praktiska undersökningar av t.ex. djurs fysiologi, eller som ett mätinstrument då tillfälle ges, t.ex. för att studera juverbölder hos suggor eller temperaturökning när en skruv tar fel gäng. En utmaning i undervisningen är att finna en balans mellan öppenhet och styrning, där eleverna upplever att de har möjlighet att undersöka fenomen de själva är intresserade av, men utifrån ett etablerat, systematiskt arbetssätt. Sammanfattningsvis har vi upplevt användning av värmekameror som ett effektivt och intresseväckande sätt att konkretisera och individanpassa undervisningen på naturbruksprogrammet, vilket vi kan rekommendera andra lärare att prova.
|
|
| 7. |
- Berggren, Mats, et al.
(author)
-
Kärnkraftsdebatt ger möjlighet till kritiskt tänkande i högstadiefysiken
- 2019
-
In: Naturvetenskapernas och teknikens didaktik. - Linköping : LiU-Tryck. - 9789176850442 ; , s. 39-48
-
Conference paper (other academic/artistic)abstract
- I skolans styrdokument betonas vikten av att elever ges möjlighet att utveckla sitt kritiska tänkande. Detta är inte minst angeläget i dessa tider av tillgång till sociala medier och spridande av så kallade alternativa fakta. Trots sin positiva klang finns det dock ingen etablerad konsensus kring vad kritiskt tänkande egentligen är. Inom ramen för ett skolutvecklingsprojekt i samverkan mellan Uppsala universitet och Tiundaskolan, en 4-9-skola i Uppsala, utforskar vi hur kritiskt tänkande kan uttryckas i undervisningspraktiken i ämnena svenska, historia, matematik och fysik. Som exempel har vi i fysikämnet designat, genomfört och analyserat en undervisningssekvens utifrån kärnkraft som tema, där elever i årskurs 9 gavs möjlighet att anamma olika åsikter och argument i frågan genom rollspel. Eleverna genomförde en debatt, där de representerade olika parter: boende nära Forsmark, miljöorganisationen Grön Fred, och företag som utvecklar kärnkraft, respektive vindkraft. Före och efter debatten skrev eleverna individuella texter där de argumenterade för sin personliga åsikt i frågan: Ska kärnkraften bevaras som den är, läggas ner, eller utvecklas? Vi fann att de genom debatten fick goda möjligheter att utveckla och visa kunskaper motsvarande flera kunskapskrav i kursplanen i fysik som annars sällan berörs i fysikklassrummet, såsom, för betyg A: ”Eleven kan samtala om och diskutera frågor som rör energi, teknik, miljö och samhälle och skiljer då fakta från värderingar och formulerar ställningstaganden med välutvecklade motiveringar samt beskriver några tänkbara konsekvenser.” Som exempel på naturvetenskapligt förankrade argument utnyttjade eleverna genererad energi per utsläppt mängd koldioxid som ett mått vid jämförelser mellan kärnkraft och andra energikällor. I de individuella texterna höll de flesta eleverna fast vid sina åsikter från innan de arbetade med temat även efteråt, men nu med fler och mer nyanserade argument.
|
|
| 8. |
- Christenson, Nina, 1975-, et al.
(author)
-
Design of learning activities that target students’ risk perception in promoting climate literacy
- 2021
-
Conference paper (peer-reviewed)abstract
- Mittenzwei et al. (2019) recognise the need for a broadened view on climate literacy among students that takes into account a deep understanding of the energy concept, but also matters of risk perception, and attitudes towards climate change, and a willingness to change towards a more climate-friendly behaviour. In a collaboration between Karlstad University and the Leibniz Institute for Science and Mathematics Education (IPN) in Kiel, we run a project aiming to contribute to understanding of prerequisites for secondary students’ development of resilience in relation to human-made climate change. Towards this aim we develop learning activities in different contexts that show varying degrees of authenticity of risk. Contexts in the Swedish part of the project involve: the increased risk of flooding due to climate change in western Sweden; increasing frequency of forest fires in Sweden the last decade; students’ understanding of energy transfer and transformations by use of infrared cameras. In the presentation we focus on results from pilot studies in relation to the flooding and infrared-camera contexts. Regarding the risk of flooding, through the game Riskville preservice teacher students have experienced in a hands-on manner the conflicts and connections urban planning, conflicting interests, and climate related risk (Christenson et al., 2019). By using infrared cameras, students get the opportunity to see otherwise invisible phenomena, such as heat convection and radiation (Haglund et al., 2015).
|
|
| 9. |
- Daane, Abigail R., et al.
(author)
-
The pedagogical value of conceptual metaphor for secondary science teachers
- 2018
-
In: Science Education. - : John Wiley & Sons. - 0036-8326 .- 1098-237X. ; 102:5, s. 1051-1076
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- The abstract nature of energy encourages metaphorical language. In educational settings, teachers and students use conceptual metaphors subconsciously to express their ideas about what energy is or how it functions in particular scenarios. However, research on scientific analogies and metaphors has predominantly focused on explicit instructional analogies, rather than implicit, everyday metaphor. In professional development for secondary science teachers, we sought to make explicit the embeddedness and ubiquity of conceptual metaphor in everyday language and in scienceparticularly, in energyto expand teachers' understanding of their students' ideas. In our microcase study, we observed and video recorded four secondary teachers discussing metaphor. We used interaction analysis methods, focusing on how both discursive and nonverbal interactions between people, objects, and environment change over time, to analyze the collected data. We found evidence of teachers' (1) learning about conceptual metaphor theory and (2) finding value in understanding conceptual metaphor in educational settings. In particular, teachers acknowledged that if they identify implicit metaphors in students' science language, they will better understand students' ideas about energy. We present possible mechanisms for teacher learning about and valuing of energy metaphor; we also suggest how to support teachers in noticing and valuing metaphors for energy instruction.
|
|
| 10. |
- Dolo, Gilbert, et al.
(author)
-
Infrared cameras support inquiry-based science education in a township school in South Africa
- 2016
-
Conference paper (peer-reviewed)abstract
- There is a directive in the South African Curriculum and Assessment Policy Statement (CAPS) that teaching should include inquiry-based approaches, where learning is guided by students’ own questions and curiosity. In practice, teachers and students at schools in disadvantaged areas in South Africa find it challenging to adapt to inquiry-based learning. The current study concerns stimulating and supporting inquiry-based learning activities in Grade 7-8 physics education in Khayelitsha township in the Western Cape. Students have been introduced to infrared cameras in learning thermal science. The intuitive nature of the technology, where warm objects appear as red against a colder blue background, makes it attractive to inquiry-based approaches to education. With a predict-observe-explain design, students have studied heat conduction as hot water is poured into cups of different materials and thickness, and as they hold wooden and metal objects. In this way, thermal phenomena that are otherwise invisible are made visible through this visualization technology. Students’ engagement with the activities and technology has been video and audio recorded, and the transcripts of the dialogues have been subjected to qualitative analysis with regards to their use and interpretation of central thermal concepts. For instance, one of the students’ utterances: “When you pour hot water in the cups, both will have a lot of heat in them”, reveals an everyday, substance-like idea of heat, which we find adequate and useful at this level of education. Similarly, “I’ve noticed that the metal takes in the heat while the wood ignores it” shows an understanding of the difference in heat conductivity between metal and wood, as expressed in everyday language. In our interpretation, infrared cameras afford seeing heat conduction as a heat flow between objects of different temperature, thereby providing multimodal experiences combining real-time dynamic images with the sense of touch in learning thermal science.
|
|
