Naturvetenskaplig undervisning - ...· Göteborgs Utbildningsvetenskaplig forskning 316 Naturvetenskaplig undervisning och lärande i relation till undersökningsbaserat studentlärande

naturvetenskaplig undervisning

G O T H E N B U R G S T U D I E S I N E D U C A I O N A L S C I E N C E S 3 1 6

Naturvetenskaplig undervisning Studenternas lärande är kopplat till forskningsbaserad undervisning i ljud, hörsel och välbefinnande

Eva West

Distribution: Göteborgs Universitets Journal Box 222 SE-405 30 Göteborg

Tryck: Kompendiet, Göteborg, 2011

Den fullständiga texten till denna artikel finns också tillgänglig på http://hdl.handle. net/2077/27970 Denna doktorsavhandling är en del av Forskarskolan för utbildningsvetenskap vid Vetenskapscentrum för lärarutbildning och forskning, Göteborgs universitet. Centrum för lärarutbildning och forskning, CUL Forskarskolan för utbildningsvetenskaper Doktorsavhandling 15 2004 inrättade Göteborgs universitet Centrum för lärarutbildning och forskning (CUL). CUL:s uppdrag är att främja och stödja forskning och forskarutbildning med relevans för läraryrket och lärarutbildningen. Forskarskolan är universitetsbaserad och verkar i samarbete med de fakulteter vid Göteborgs universitet som arbetar med lärarutbildning och i samarbete med kommun, rektor och universitet. www.cul.gu.se

Abstrakt titel: Vetenskapen om undervisning och lärande: studenternas lärande i relation till forskningsbaserad forskning

Sekvens av undervisning om röst, hörsel och hörselhälsa. Språk: Svenska, sammanfattning på engelska.

Nyckelord: lärande; undervisning; naturvetenskaplig utbildning; formativ bedömning; ljud; hörsel; hälsa; tinnitus; bärbar musikspelare; högt ljud.

ISBN: 978-91-7346-716-2

Syftet med denna uppsats är att hjälpa eleverna att utveckla en förståelse för ljud, hörsel och hörselhälsa. När det gäller hälsofrågor har forskare lyft fram växande röstproblem bland ungdomar, särskilt i fritidsmiljöer och på senare tid även bärbara musikspelare, eftersom de löper risk för hörselproblem som tinnitus.

Med hjälp av kända studentbiaser som utgångspunkt utformades en Teaching Sequence (TLS). Lärare använder TLS som grund för resursmaterial och lektionsplaner. Svenska elever i årskurs 4 (10-11 år), årskurs 7 och 8 testades före och efter, med ett eftertest försenat ett år efter instruktionsinsatsen. Elevernas svar på dessa test analyserades noggrant utifrån de olika ramverk som utvecklats.

Resultaten visar att studier av abstrakta områden som ljud- och ljudöverföring kan skapa innehållsspecifika utmaningar för eleverna. Den största utmaningen för eleverna är att förstå överföring av ljud som överföring av rörelse snarare än materia. Dessutom kan det vara svårt för eleverna att förstå begreppet fara som är förknippade med höga ljud, så det kan vara fruktbart för eleverna att förstå någon grundläggande öronstruktur och öronfunktion. Resultaten visade också att elevernas hälsomedvetenhet om höga ljud ökade efter instruktionsinterventionen, och det fanns också tecken på positiva förändringar i beteenden relaterade till höga ljud.

Övergripande resultat tyder på att det är fördelaktigt att lära unga elever (10-11 år) om ljud, hörsel och hörselhälsa. En trend verkar vara att ju äldre eleverna är, desto mer avancerade är deras resonemang om ljudöverföring och öronfunktion. Dessutom visade det sig att ju äldre eleverna var, desto mer kvalitativt förbättrade de sin hälsomedvetenhet under året efter instruktionsinterventionen, särskilt bland flickor. Dessa resultat tyder på behovet av upprepad vägledning.

De kombinerade resultaten sammanfattas som innehållsspecifika hypoteser, det vill säga vad som skulle förbättra elevernas möjligheter att lära sig och förstå det specifika innehållet. Denna hypotes ger en grund för vidare forskning och hjälper till att förbättra praktiken genom att överbrygga gapet mellan teori och praktik.

Innehållsförteckning Förord Dubblettartiklar................................... ... ... ... ................................................ 15 1 Introduktion .......................................................... ............................................................ ................................................................ .... 17 1.1 Livslångt lärande........... ................................... ........................................................... ................................................................ .......... 17 1.2 Elevernas kunskaper i naturvetenskap........................... .. ... ..................................................................... ......... 18 1.3 Elevernas intresse för naturvetenskap ................................ ................................................................ ...... 18 .............. 19 1.4 Vad vill eleverna lära sig? ................................................................ ................................................ 20 1.5 Sammanfattning av uppsatsen ................................................... ................................................................ .......................................................................... ........................... 21 2. Mål och forskningsfrågor ................ ................................................................ ................... 21 ........................................ .................. 23 3. Teoretisk utgångspunkt .......................... ........................................................................ ......................................................................... ..................................... 25 3.1 Det socialkonstruktivistiska perspektivet....... ........................................................... ................................................................ ........................................................... ................................................................... .. 25 3.2 Kommunikationsläge............................................. ................................................................ ................................... ... 28 3.3 "Inlärningsbehov" ....... ........................................................................ ................................................................ .......................................................................... ................................................................ ........ 29 3.3 Formativ bedömning .................. ................... ................................................................... ................................................ .. ................................................................ ............... 30

Respons .............................................. ................................................................ ................................ 33 Förändringar i klassrumskulturen .......... .. ................................................ . ................................................... 34

3.4 Vetenskaplig läskunnighet................................................................... ................................................................ ..... ................................... 35 Argumentmetoden ...... .......................................................................... ........................................................................... ................................................................ 36

3.5 Integrationsaspekter................................................... ................................................................... .............................. 37 3.6 Lärarkompetens. ................................................ .. ........................................................................ .......... 40 3.7 Slutsats - Att öppna vägen till design ........................... ........................................................... ................................................ 40 4. Lektionsplan........ ................................................................ ......................................................... .......................................................................... ........................................ 43 4.1 Designa studien ..... ............................................................ ............................................................ ........................................................................ ................................................................ ...... 43 4.2 Designutredning................................... ..... ................................................................ ........................................................... .... 44 4.3 Planeringssekvens för läroboken................... ...................... ..................................................................... 46

Allmän lärandeteori ................................................... ................................................... ................ .. 46 Undervisningsincitament i distriktet .......................... ...................... .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . ................................. ............................................................ ............................ 47 Läroplan och lektionsplaner ................ ................................ ................................ ................................................................ ............ .......... .. .. 48 Studentförkunskaper .................. ... ................................................ .. ................................................................ ............................... 49 Fakultetsförutsättningar, innehållsalternativ och externa förutsättningar... ... 51

4.4 Lärarhandledning................................................... ................................................................... ...................... …. ..... 51 5. EN HISTORISK ÖVERSIKT AV TANKAR ............ ........................................................................... ................................................................ .............. 55 5.1 Naturvetenskapernas framväxt ............................. ........................................................................ ................................................................ ...................... ..... 55 5.2 Ljud ................... ........................................................................ ........... ... ................................... . ......... .. 56

Ljudöverföring ................................................... ................................................................ ................ ...56 Sonic ................................ ...................... .. .. . . . . . . ................................................................ ......... ..........57

5.3 Öron och hörsel................................................... ................................................... ................................................................ ................................................................ .............. 57 Örons anatomi och ljudöverföring. ... ................................ ................................................................ ................................................................ ...................................58 Örat som frekvensanalysator. ... ................................................ .. ................................................................ ............................................58

5.4 Hörsel och modern teknik................................... .......... ................................................ ....59 6. Metod. ................................................................ ................................................................ .................. .. . . . .................. .....................61 6.1 Lärare........................... ........................................................................ ................................................ ... ... ..............61 6.2 Elever................................. ............................................................... ................................ ................................ ................................................................ ............ ................62 6.3 Datainsamling ........................ ................................................................ ..................................................................... ................................................62

Elevprov och elevintervjuer................................... .......... ................................................................ ....... ...........62 Undervisning ................................... ................................................................ ............... 63

6.4 Integrerad undervisning................................................... ................................................................... .................. ..64 6.5 Etisk hållning.......................... ........................................................................ ................................................................ ........ ................65 6.6 Universalitet.................................. ...................................65 ................................ ................................................................ ................................................... ...66 6.7 Effektivitet. ........................................... .......................................................................... .......... . . . . . . . . ...66 6.8 Tillförlitlighet........................................................ ......................................................................... ................................................................ ........................................................... ................................................................ ................................................................ ...67 7. Sammanfattning av artikeln................................ ........ ........................................................................... ............................................69 Artikel 1 ... ...................................................... ........................................................................ ................................................................ ........................................................................ ........ 69 Artikel 2................................. ..... ................................................................ ............................................................ ................................................................ ........................................................... ............ .....70 Artikel 3 .................................. ................................................................ ................................................................ ........................................................... ................................................................... ................................ ...................71 8. Specifikt fallinnehåll....... ............................................................ ................................................................ .................................. 73 8.1 Grundläggande instruktionsantaganden/teori......... ................................................................... ................................................................ ................................................................ ..............73 8.2 Specifika innehållsantaganden för undervisningen i ljud, hörsel och hälsa........74

Ljud- och ljudöverföring ................................................... ................................................... .......................................................................... ...........75 Hörselhälsa och hörsel................... ............... ................................................................ ................................................................ ...83 Ljud, hörsel och hälsa......................................... ................................................... ................................................................... ................................................... 85

9. Slutsatser, diskussion och konsekvenser........................................... ........ ...................87 9.1 Resultat relaterade till elevålder. ................................................................ ...................................87 9.2 Resultat relaterade till elevens kön....... ............................................................ ........................................................................ ..............88 9.3 Formativ bedömning................................ ................................................................ ........................................................................ ...........89 9.4 Erfarenheter av språkanvändning och interaktionsmönster i klassrummet........... ................ ...................................90 9.5 Kommentarer om resultat och allmän diskussion om dess inverkan.... ................................... 91

Undervisning om ljud, hörsel och hälsa................................... ....... ............................91 Undervisning i naturvetenskap och undervisning för naturvetenskap.. ......... ................................................ .. ...... ................................93

9.6 Metodfrågor ................................................... ................................................................ .. ………………………………………………………… ..95 Styrkor och begränsningar hos designstudier ................... ................................ .................................. ............................................ 95 Metodfrågor relaterade till min undersökning ................................................ ........................................................... ....100

9.7 Nya forskningsfrågor................................................... ............................................................ ......................................103 9.8 Slutreflektioner. ................................................. .......................................................... ............103

10. Slutsats................................................... ................................................................... ................................................................ ......... 105 10.1 Inledning................................ ...... ................................................................ ................................................................ .... 105 10.2 Övergripande mål och forskningsfrågor ...................... ................. ................................................................ 106 10.3 Teoretisk ram ......................................... ................................................................ ........... 107

Det socialkonstruktivistiska perspektivet ................................................... ................................................... .......................... .......... 107 Undervisning och lärande .......... ........................................................................ ................................................................ ................................................... ................... 108

10.4 Undervisningsplan................................................... ................................................................... ................................ ................... 108 10.5 Översikt över idéhistoria ..... ........................................................................ ................................................................ ................................................................... .. 109 10.6 Metoder och data.......................... ................. ................................................................ ................................................................ .............. ..... 110 10.7 Sammanfattning av forskningen ........................ . ................................................................ ................................ 111

Artikel 1................................................... . ................................................ .. .......... .......... 111 Artikel 2 ........................... ............................................................ ........................................................................ ................................ 112 Artikel 3............... ................................................................ ................................................................ ................... .................................................. ........................................................... .... 112

10.8 Specifika innehållsexempel................................... ........... ................................................................ ................................... 113 Fall med specifikt innehåll....... ................................................................ ............................................................................ ................ 114

10.9 Slutsatser, diskussion och konsekvenser................................... ...................................................................... ..................... .......... 116 Resultat relaterade till elevålder och kön ........... ........................................................... .......................... 116 Bildande Sexuell bedömning ................... ............................ ………………………………… 116 Språkerfarenhet i klassrummet ..... ............................................................ ................................................................ ................................... 117 Allmän diskussion om resultat och effekter ....... ................................................................... ................................................................ ......................... 117 Styrkor och begränsningar med denna studie .................. ................................ .. .. . . . . . . . . . . . . . . 118 Forskningsidéer och slutliga reflektioner ................................................ ... .......... ................................................ 119

bibliografi ................................................................... ………………………………… .......... 121 Bilaga: Artiklar ........................ ........................................................... ........................................................................ 139

Förord Efter att ha studerat kemi, biologi, fysik, geovetenskap och miljöskydd bestämde jag mig för att bli lärare. Hade en spännande tid på Lärarhögskolan i Mölndal där en ny värld av pedagogik och metodik öppnades upp. Min fascination för läraryrket växte när jag träffade elever i skolor som en fullt utbildad lärare. Under min tjänstgöringstid som låg- och gymnasielärare fördjupades mitt intresse för att eleverna skulle lära sig naturvetenskap och detta intresse ledde till att jag studerade vidare på det naturvetenskapligt inriktade ämnespedagogiska påbyggnadsprogrammet i Göteborg. Dessa studier ledde senare till en tjänst vid ämnesläraravdelningen vid Göteborgs universitet.

Under mina första år på IPD (Institutionen för pedagogik och undervisning) hade jag nöjet att arbeta med Björn Andersson och Eva Nyberg. Som en del av vårt LUNA-projekt (Learning and Teaching Natural Sciences) driver vi kapacitetsuppbyggnadspass för lärare i årskurs 1-5. Utöver detta har vi tagit fram forskningsbaserade läromedel för att stödja lärares undervisning. Eva Nyberg gick in i livscyklernas värld och publicerade en artikel om livskontinuitet 2008. Jag fann det nödvändigt att utforska och utveckla undervisningen inom ljud- och ljudöverföring. När jag kom in på fältet blev jag intresserad av hälsofrågor relaterade till ungdom, röst, ljudnivåer och hörsel. När Christina Kärrqvist och jag gjorde den nationella primärbedömningen 2003 fick vi också möjlighet att lägga till ett nytt delprov. Vår uppgift är att bedöma elevernas problemlösningsförmåga, och det nya delprovet innehåller en dilemmauppgift om ljudnivåer i ett klassrumsdisco i 5:an.

Under mitt arbete med LUNA-projektet och discodilemmat har jag blivit allt mer nyfiken på vad som händer med elevers förståelse och uppfattning om ljud, hörsel och välbefinnande i relation till undervisning. Med en störtflod av frågor började jag forskarskolan på CUL (Centrum för utbildningsvetenskap och lärarstudier). Nu har min forskningsresa officiellt börjat.

Efter några års pendling är jag nu nära min slutdestination, ett färdigt examensarbete. Det här är en spännande lärorik resa. Vissa dagar är leden krokig och smal, andra dagar är det ett roligt äventyr. Jag reste inte ensam, men några passagerare gjorde min resa lite ljusare. Några av dem stannade hos oss under hela resan, medan andra kom och gick. Jag märkte också att många glada vinkade när jag gick förbi. jag vill nu

Ett stort tack till alla som på olika sätt bidragit till denna resa.

Först och främst är det det hårda arbetet från lärare och klasskamrater som gjorde min resa möjlig. Jag har haft nöjet att ha ett givande möte med dig och jag har lärt mig mycket tack vare dig. Dessutom hade jag väldigt roligt!

Sedan var det mina mentorer: tre professorer. Det var Björn Andersson som inspirerade mig att bedriva designforskning, gav mig kloka råd och sakkunnigt kommenterade mina artiklar. Bra, jag tog min doktorsexamen innan du gick i pension! Jag är mycket glad att du har stannat kvar som lärare. Christina Kärrqvist var min första biträdande direktör. Du låter mig delta i den nationella granskningen, överväga mina idéer och alltid bidra med positiv uppmuntran. Jag minns särskilt en gång vi gick till ett spa för att designa min avhandling, vilket senare väckte mycket roligt bland kollegorna. När det var dags för Christina att lämna var jag lite orolig för vem som skulle ta hennes roll. Christina ersätts av Anita Waring. Anita har inte den officiella titeln professor än, men i Minecraft är hon det i alla fall! Anita, med din humor, uggleögon, stadiga hand och insiktsfulla vägledning har du gjort min resa vacker och inspirerande. Vilken tur att få vara med dig till din slutdestination!

Monica Rosén och Ingrid Munck är mina expertmarknadsförare som knarrar lite kvantitativ data. Monica introducerade mig också till den hemliga världen av strukturell ekvationsmodellering. Monica, jag lärde mig mycket av dig och jag hoppas kunna dra nytta av det i framtiden!

Andra personer som har betytt mycket för mig under hela min resa är mina doktorandkollegor i ämnesgruppen CUL. Det är Birgitta Berne, Helena Sagar, Ingela Bjursjö och Maria Ferlin. Vi lärde oss mycket av varandra, vi gick på boot camp, vi läste varandras artiklar, vi stöttade varandra. Våra ämnesledare, först Christina Kärrqvist och Ann-Marie Pendrill och senare Angela Wulff och Frank Bach, fick oss att organisera. Trevligt att träffa er alla! Tack för den feedback jag har fått på min text och för dina förtjusande och humoristiska kommentarer under den sista pushen för att skriva uppsatsen. Häftigt!

Under mina resor läste olika personer de manus jag dök upp till. Talare för mittseminariet var Margareta Ekborg och talare för slutseminariet var Per-Mårten Kind. Båda ger mig värdefull skrivinput, och jag försöker göra det bästa av dem. Ordföranden för den avslutande workshopen, Jan-Eric Gustafsson, gjorde också värdefulla insatser

Kommentar. Jag vill också tacka Eva Nyberg för hennes vilja att läsa hela min artikel efter den avslutande workshopen. Tack för allt ditt hårda arbete och den omfattande feedback jag har fått! Andra som har gett värdefull feedback på en del av mitt arbete är Jari Lavonen, John Leach, Krystallia Halkia, Phil Scott, Pierre Clement och Shirley Booth.

Florentina Lustig och hennes arbete med Europeiska unionen (ISSUE) var också viktiga för min avhandling. Projektet resulterade i att de flesta av lärarhandledningarna översattes till engelska och en tidigare version av lärarhandledningen till spanska. Denna version testades även i Spanien. Florentina, tack för ditt stöd! Alexander de Courcy gjorde en språkkontroll av min engelska text. Marianne Andersson och Klas Eriksson har varit mitt administrativa stöd. Och Åse Hansson, som följts större delen av våra liv och under vår disputation – nu är också mitt arbete gjort! Ja, det är bra att ha dig! Jag vill också tacka alla som stöttat mig på olika sätt under mitt examensarbete.

De människor som har gett mig styrka, kraft och glädje i mitt liv är människor jag älskar som indirekt har bidragit till detta projekt. Jag tänker på min sambo Hans som snällt tog hand om mig när jag var upptagen på jobbet. Jag tänker också på de ljuva stunderna med mina vuxna barn: Elin, Olof och Åsa, och Elins man, Johan, och Olofs sambo, Ellen. Jag tänker på gemenskapen och mina bonusungar: Åsa, Jonas och Joel. Göteborg och Iterby 6 december 2011 Eva West

Artiklar i DIT

Artikel 1: West, Eva (2011). Lärande i vardagen: elevers uppfattningar om hörsel och förståelse för tinnitus från undervisning till lärande. International Journal of Science Education, 33(9), 1245-1271.

Artikel 2: West, Eva och Wallin, Anita (2011). elevens lärande

Generaliserad teori om ljudöverföring från undervisningssekvenser om röst, hörsel och hälsa. International Journal of Science Education. Inrikesministeriet: 10.1080/09500693.2011.589479

Artikel 3: West, Eva (inlämnad, 2011). Vardagslärande: Studenter

Åsikter om hörselhälsa före och efter undervisningsinsatser.

Bilaga: Lärarhandledning i svenska: West, Eva (2008a). Undervisa röst, hörsel och

Hälsa - kunskapsbas, undervisningsråd och reprografi. Göteborg: Göteborgs universitet. Tillgänglig från http://hdl.handle.net/2077/18684 [2011-11-25].

Engelsk version: West, Eva (2008b). Undervisning om ljud, hörsel och hälsa - kunskapsunderlag, undervisningsråd och reproduktionsmaterial. Göteborg: Göteborgs universitet. Tillgänglig på http://gupea.ub.gu.se/dspace/handle/2077/18685 [2011-11-25].

1. Introduktion

Detta examensarbete handlar om inlärning och undervisning av naturvetenskap, och mer specifikt elevers lärande om ljud, hörsel och hälsa. Detta inledande kapitel syftar till att placera min forskning i ett bredare sammanhang av vad elever lär sig i skolan i allmänhet och naturvetenskap i synnerhet. Resonemang gjordes ursprungligen för att lära ut skolans vetenskap relaterad till hantering av register. Nedan följer en översikt över nationell och internationell forskning om svenska studenters vetenskapliga kunskaper och intressen. Dessa resultat kan ha implikationer för undervisning och lärande om ljud, hörsel och hälsa. Slutligen ges dispositionen av uppsatsen.

1.1 Livslångt lärande Skolor är en viktig faktor för att ge barn och unga förutsättningar att lära sig att ta ansvar inte bara för sina egna liv, utan också för andra och den värld vi lever i. Det obligatoriska utbildningssystemet, Lpo 94 och Lgr 11, verkar som att skolundervisningen syftar till att främja elevernas lärande och därmed deras förmåga att leva och verka i samhället (Skolverket, 1994; Skolverket, 2011). Dessutom syftar naturinriktad disciplinutbildning till att göra naturvetenskapernas resultat och arbetssätt tillgängliga och använda metoder för kunskaps- och opinionsbildning i överensstämmelse med naturvetenskapen och de gemensamma idealen om öppen demokrati, respekt. För systematisk forskning och evidensbaserade argument (Skolverket, 2000). Att skriva i Lgr 11 skiljer sig från det i Lpo 94 då naturvetenskapliga ämnen inte längre har ett gemensamt syfte. Däremot skisseras följande mål: "Kunskaper från områdena naturvetenskap, teknik, samhällsvetenskap, humaniora och kunskapsestetik kan användas för vidare forskning i samhällsliv och vardagsliv" (Skolverket, 2011, s. 13) Övergripande Generellt sett kan texterna i olika regeringsdokument tolkas som att syftet med skolans naturvetenskapliga undervisning är att låta eleverna utveckla kunskaper inom naturvetenskap och naturvetenskap, och eleverna ska utveckla förmågan att tillämpa dessa kunskaper i det dagliga livet och socialt liv. Denna kunskap bör också ligga till grund för vidare forskning.

1.2 Elevernas vetenskapliga kunskaper Naturvetenskaplig undervisning av hög kvalitet är viktig för individer och samhällen ur ett lokalt, nationellt och globalt perspektiv. Kontinuerlig bedömning av elevernas kunskaper om naturvetenskap och deras intressen och attityder till naturvetenskap, inklusive naturvetenskaplig undervisning. Jag har valt att presentera en serie studier om svenska studentkunskaper ur ett nationellt och internationellt perspektiv för att belysa läget för naturvetenskaplig undervisning, dess brister och möjligheter till framtida förändringar.

En nationell bedömning av svensk grundskola 2003 (NU 2003) visade att sedan 1992 hade elevernas kunskaper i alla naturinriktade ämnen minskat sedan 1992 (Skolverket, 2005). Nedgången av svenska elevers naturvetenskapliga prestationer i årskurs 8 rapporterades också i Trends in International Assessment of International Mathematics and Science Research (TIMSS 2007), och den tidigare rapporterade nedgången mellan 1995 och 2003 fortsatte (Martin, Mullis, Foy, Olson , Erberber, Preuschoff et al., 2008; Skolstyrelsen, 2008). I de senaste undersökningarna presterade svenska elever ungefär på EU/OECD-genomsnittet.

I TIMSS 2007 deltog svenska elever i fjärdeklass för första gången och det visade sig att även dessa elevers naturvetenskapliga poäng var ungefär lika med EU/OECD-genomsnittet. Svenska elever är relativt lite bättre på biologi, men sämre på fysik och kemi. Resultaten visade också att eleverna presterade bättre på TIMSS fysik- och kemiuppgifter om deras lärare var mycket väl förberedda för att undervisa i fysik och kemi. (Bach och Vlandberg, 2009)

PISA-studien (OECD Program for International Student Assessment) är en annan internationell studie som bedömer 15-åriga studenters vetenskapliga kunskap, men med en annan inriktning än ovanstående studier (Skolverket, 2001, 2004, 2007, 2010). Syftet med PISA-lärandet är att pröva elevernas kunskaper och färdigheter som är nära relaterade till det dagliga livet, och lägger stor vikt vid elevernas förmåga att kombinera kunskap med sammanhang. Däremot har tillförlitligheten och validiteten hos de data som används i PISA-studien kritiserats för att till exempel vara för ur sitt sammanhang, innehålla översättningsfel och konstiga och ovanliga ord (Sadler & Zeidler, 2009; Serder, Sørensen & Jakobsson, 2011 , Sjöberg, 2007). Detta leder i sin tur till svårigheter för eleverna att förstå uppgiften. Vidare, när man jämför resultaten från olika PISA-studier, kan förändringar i absoluta värden inte analyseras (Koretz, 2008), men resultaten kan fortfarande betraktas som

Tecken på försämrade studentprestationer i Sverige. I PISA 2009 låg Sveriges vetenskapspoäng för första gången under OECD-genomsnittet. Liksom 2006 toppar Finland listan över nordiska länder, även om finska studenter ligger längst ner på listan för naturvetenskapligt intresse. Sverige, som har presterat bättre än Danmark, Norge och Island tidigare, var förbundet med dem 2009. I PISA 2009 fann man också att underpresterande elever var de som tappade mest i naturvetenskap, och det gäller även deras allmänna läsförståelse. Det finns också den svenska kunskapsöversikten ”Vad påverkar prestationerna i svensk grundskola?” (Skolverket, 2009) som visar att elever med dåliga prestationer generellt sett minskar mer i skolprestationer än andra elever i svenska skolor.

Som tidigare nämnts bör resultaten av internationella bedömningar tolkas med försiktighet (Koretz, 2008; Serder, Sørensen och Jakobsson, 2011; Sjøberg, 2007). Det beror på att bedömningar prövar elevernas kunskaper inom relativt snäva områden, statliga dokument i olika länder ser olika ut till innehåll och antalet länder och länder som deltar i samma bedömningsprogram varierar över tiden. Av dessa skäl är jämförelser baserade på beräknade genomsnittliga risker missvisande. Därför kan jämförelser över tid inom samma land eller mellan länder med liknande myndighetsdokument ge en bättre bild. Oavsett om svenska elevers resultat jämförs med tidigare nationella resultat eller med våra nordiska grannländers resultat visar alla bedömningar på en nedåtgående trend i svenska elevers naturvetenskapliga kunskaper i grundskolans senare skeden.

1.3 Elevers intresse för naturvetenskap Det är önskvärt att eleverna är intresserade och motiverade av lärande och naturvetenskap. I TIMSS 2007 rapporterades att svenska elevers intresse och självförtroende var högt i fjärde klass (Bach & Frändberg, 2009). Däremot visade Schreiner och Sjøberg (2007) i ROSE (Relevance of Science Education), en stor internationell undersökning, att västeuropeiska elever i åldern 14-16 svarade att andra skolämnen var mer intressanta än naturvetenskap. En anledning till detta, fann Schreiner och Sjøberg, var att undervisningen i naturvetenskap, särskilt fysik, inte ansågs särskilt intressant eller inspirerande.

När det gäller fysikämnen i svensk grundskola bekräftade Skolinspektionen (2010, 2011) att intresset minskar med åldern. de visar fysiska

I de 29 bedömda skolorna värderades undervisningen i årskurserna 4-6 av eleverna, men skolor saknade uppföljning och utvärdering av elevernas kompetens. I årskurs 7 och 9 visade en granskning av 35 skolor att undervisningen dominerades av faktakunskaper som faller inom den naturliga och mänskliga läroplanens domäner, medan undervisningen om naturvetenskap och hur man använder kunskaperna eftersatts. Många elever tycker att fysik är svårt, undervisningen är monoton och att lära sig fysik är meningslöst. Sammantaget visar resultaten att undervisning i fysik inte ger eleverna möjlighet att utveckla de kunskaper och färdigheter de förväntar sig, enligt den nationella vägledningen.

Utifrån ROSE-studien som nämnts ovan beskrev Jidesjö, Oscarsson, Karlsson och Strömdahl (2009) svenska elevers intresse för naturvetenskap. De kom fram till att den obligatoriska utbildningen endast kan tillgodose intressen hos en liten del av eleverna som väljer att bedriva avancerad teknikutbildning. För att främja vetenskaplig läskunnighet för alla medborgare måste skolor tillgodose alla elevers intressen. De menar att det inte bara handlar om att kunna innehållet, utan lika viktigt att ha idéer om naturvetenskapen, såsom förmågan att göra medvetna val och vara medveten om eventuella oavsiktliga konsekvenser.

1.4 Vad vill eleverna lära sig? Elever har olika intressen för naturvetenskapligt innehåll. Flickor och killar är intresserade av olika delar av innehållet, men det finns också innehåll som är av intresse för båda könen. Både flickor och pojkar är intresserade av att lära sig om vetenskap och teknik relaterat till människor och mänskliga aktiviteter, särskilt hälso- och miljöfrågor (Baram-Tsabari & Yarden, 2005; Jenkins, 2006; Jidesjö et al., 2009; Lindahl, 2003 Millar, 2006 ; Osborne, Simon och Collins, 2003; Schreiner och Schoberg, 2007). Resultaten från ROSE-studien (Jidesjö et al., 2009) analys av 15-åriga elevers intressen i Sverige var konsekventa: de var särskilt intresserade av innehåll om sin egen kropp, hälsa och sjukdomar och ville lära sig mer om hur de var tvungna att hålla sig i form. Samtidigt visade resultaten att undervisning i naturvetenskap inte hjälpte dem att vässa sitt kritiska tänkande eller förstå hur man bättre kan ta hand om sin hälsa.

Elevers intresse av att lära sig att ta hand om sin egen hälsa kan tyda på att de också är intresserade av att lära sig hur buller påverkar kroppen, hur de kan skydda sig mot buller och hur man

Kan bibehålla god hörsel. Däremot verkar svenska elever inte särskilt intresserade av hur olika instrument låter (Jidesjö et al., 2009). Dessutom är deras intresse för att lära sig om atomer och molekyler svagt. Förutsättningen för att förstå ljud- och ljudöverföring är just atomernas och molekylernas betydelse för ljudöverföringen. Det betyder dock inte nödvändigtvis att undervisning om ljudproduktion eller atomer och molekyler inte alltid är kul. Innehåll kan kopplas till elevernas intressen om det sätts in i ett sammanhang som är meningsfullt för eleverna. I ROSE-studien, med hjälp av en fyrgradig skala mellan en serie påståenden, ombads eleverna endast uttrycka intresse för att lära sig: "Hur olika instrument producerar olika ljud" och "Atomer och molekyler". Dessa påståenden finns inte i något sammanhang och eleverna kan tolka deras innebörd på olika sätt. Av denna anledning kan inga generella slutsatser dras av de erhållna resultaten, kanske understryker de hur viktigt sammanhanget är för betydelsen av vetenskaplig kunskap.

Min forskning ovan visar att innehållet i skolans fysik- och kemiundervisning som är relevant för elevernas vardag, berör hälsofrågor och hur eleverna ska ta hand om sin hälsa kan vara av intresse för pojkar och elever. flickor och inspirerar deras lärande. Forskning visar också att eleverna ska ha möjlighet att tänka kritiskt.

Ett aktuellt hälsoproblem som påverkar unga människors dagliga liv och relaterat till deras vetenskapliga kunskap är problemet med högt buller. Unga människor hör höga ljud allt oftare (EE, 2009), och ett ökande antal unga människor upplever hörselproblem som hörselnedsättning eller tinnitus (Chung, Des Roches, Meunier & Eavey, 2005). Redan för 10 år sedan efterlyste Fensham (2001) mer forskning om elevers lärande av begrepp relaterade till miljöfrågor och vardagsproblem med vetenskapligt innehåll, som frågor om ljudnivåer.

1.5 Sammanfattning av artikeln Kapitel 2 presenterar målen och frågorna, och kapitel 3 förklarar de teoretiska antaganden som kännetecknar min forskning. Mitt arbete faller inom området designforskning och i kapitel 4 beskriver jag det kort och återdokumenterar de överväganden som är förknippade med de traditioner som ligger till grund för min forskning. Efter en kort genomgång av idéhistoria i kapitel 5, går kapitel 6 igenom metoder. I kapitel 7 sammanfattar jag de artiklar som ingår i avhandlingen och i kapitel 8 presenterar jag en specifik innehållshypotes

Aspekter som ska underlätta undervisning om ljud, hörsel och hälsa. Slutsatser, diskussioner och konsekvenser av resultaten finns i kapitel 9. Jag avslutar den här artikeln med en engelsk sammanfattning i kapitel 10. Artikel som bilaga.

2. Mål och forskningsfrågor

Det övergripande syftet med denna uppsats är att ge kunskap om hur eleverna lär sig om ljud- och ljudöverföring, öron- och hörselfunktion samt tinnitus i relation till undervisning. Förutom kunskaper om området undersöks hur undervisningen påverkar elevernas ställningstagande till högbullerfrågor.

Följande forskningsfrågor formulerades:

1. Vad förstod 10- till 14-åriga elever om ljud- och ljudöverföring före och efter att de fått forskningsbaserad undervisning om ljud, hörsel och hälsa?

2. I vilken utsträckning använde eleverna allmänna teorier om ljud- och ljudöverföring när de uttryckte sin förståelse före och efter lektionen?

3. Vad tyckte eleven om hur örat och hörsel fungerar, och vad lärde de sig om tinnitus före och efter lektionen?

4. Vad har eleverna för attityder till hörselproblem före och efter lektionen?

5. Hur kan specifika innehållshypoteser utvecklas som är effektiva för undervisning i ljud, hörsel och hälsa?

Uppsatsens resultat presenteras dels i tre artiklar och dels som sammanfattande resultat i form av innehållsspecifika hypoteser i kapitel 8. Artikel 1 tar upp forskningsfråga 3, artikel 2 tar upp forskningsfråga 1 och 2, och artikel 3 tar upp forskningsfråga 4. Kapitel 8 besvarar den avslutande forskningsfrågan genom att belysa de aspekter av tillstånden som visat sig bidra till att lära sig förstå ljud, hörsel och hälsa.

3. Teoretisk utgångspunkt

I detta kapitel förklaras de teoretiska utgångspunkter som utgör bakgrunden mot vilken hela mitt designforskningsprojekt får sin vetenskapliga grund. Här presenteras ett sätt att se på lärande, ett socialkonstruktionistiskt perspektiv, som ligger till grund för hela projektet. När det gäller instruktionsdesign börjar jag med och beskriver andra perspektiv relaterade till socialkonstruktionism. Denna beskrivning motiveras av behovet av att klargöra underliggande antaganden som påverkar undervisningens utformning (Lijnse, 2010a). Dessa punkter utgör också den vetenskapliga grunden när man diskuterar resultaten.

I var och en av de tre uppsatserna presenteras de utgångspunkter som ligger till grund för analysen av det empiriska materialet och de resulterande resultaten. Dessa är resultaten av elevens lärande om öron, hörsel och tinnitus (avsnitt 1) och ljud och överföring av ljud (avsnitt 2) och elevens ställningstagande till hörselhälsofrågor (avsnitt 3).

3.1 Det socialkonstruktivistiska perspektivet Konstruktivismen förutsätter att individen konstruerar sin egen förståelse av världen utifrån sina tidigare övertygelser (Piaget, 1954). Detta innebär att världen vi har tillgång till blir erfarenhetsvärlden, som Furth beskriver det i Piaget and Knowledge: "The things in the world are not object of knowledge tills den vetande organismen interagerar med den och konstituerar It's an object" (Furth) 1969, sid. 19). Piaget ignorerade inte påverkan av social miljö, utan fokuserade på hur individer förstår världen. Å andra sidan är social interaktion vad Vygotsky (1978) fokuserade på individuellt lärande.

Zonen för proximal utveckling är avståndet mellan faktiska utvecklingar

Nivå bestäms av självständig problemlösning och förmågasnivå

genom vuxenledd problemlösning eller in

Samarbeta med mer kompetenta kamrater. (Artikel 86)

Vad barn kan göra med hjälp av andra är mer talande om sina egna barn

Intellektuell utveckling är mer än de kan göra på egen hand. (Artikel 85)

Således, enligt Vygotsky, sker inlärning i en social kontext av språkinteraktion med hjälp av andra vuxna och kamrater. Interaktion hjälper människor att möta nya idéer på en social nivå, reflektera över deras mening,

Mening skapas genom att relatera dem till deras tidigare tankar, som sedan blir de verktyg som behövs för personligt tänkande (Vygotsky, 1986). Således föregår talat språk idén om personlig utveckling. Detta meningsskapande kan innebära betydande konceptuella och ontologiska utmaningar när socialt synliga idéer inte överensstämmer med deras egen förståelse, så eleverna måste omorganisera och rekonstruera sin egen förståelse.

Av ovanstående framgår att både Piaget och Vygotsky anser att eleverna är aktiva konstruktörer av sitt meningsskapande, snarare än passiva mottagare. Således kan Piagets och Vygotskys arbete betraktas som "komplementärt" (Shayer, 2003, s. 465), och de två tillvägagångssätten bildar tillsammans en socialkonstruktionistisk syn på lärande (Leach och Scott, 2002; 2003 Year). Metaforen om lärande som en behållare fylld med innehåll är oförenlig med ovanstående syn på lärande (Lakoff & Johnson, 2003). Dewey (1990/1956) hävdade också att inlärningsprocessen är aktiv:

Föremålet kan aldrig komma in i barnet utifrån. Lärandet är aktivt. detta

Det handlar om att gå ur huvudet. Det innebär organisk assimilering inifrån.

(Dewey, 1990/1956, § 187)

Dessutom noterade Dewey (1916, 1929) vikten av språk i interpersonell kommunikation:

Språk är en interaktion mellan minst två personer, en talare och en

publik; förutsätter den organiserade grupp som dessa varelser tillhör

De får för vana att prata. Därför är det ett förhållande, inte

detalj. (Dewey, 1929, s. 185)

Språkets betydelse som verktyg i inlärningsprocessen har blivit alltmer erkänd under de senaste decennierna (t.ex. Driver, Asoko, Leach, Mortimer & Scott, 1994; Carlsen, 2007). Drivrutiner etc. skriver till exempel:

[…] kunskap och förståelse, inklusive vetenskaplig förståelse, konstrueras

När individer socialt engagerar sig i diskussioner och aktiviteter om vanliga problem eller uppgifter.

Därför är meningsskapande en dialogprocess, som involverar människors dialog och

Lärande ses som den process genom vilken individer introduceras till en kultur av fler människor

Professionellt Medlemskap. (avsnitt 7)

Vidare hävdar Ametller, Leach och Scott (2007) och Mortimer och Scott (2003) att att lära sig naturvetenskap innebär att eleverna måste lära sig ett nytt språk, ett som skiljer sig från vetenskapens vardagliga språk (vetenskapligt socialt språk).

Språket som eleven tillägnar sig utifrån sin erfarenhet i vardagliga sociala situationer (vardagssocialt språk). Vetenskapens språk är det språk som utvecklas och används av naturvetare. Forskare menar dock att det naturvetenskapliga språket som eleverna lär sig i naturvetenskaplig undervisning är något annorlunda, och det borde egentligen kallas skolvetenskapens sociala språk. Lärande innebär alltså att utveckla innebörden av språket i naturvetenskapliga skolor, relatera det till tidigare idéer och omplacera och omformulera dessa idéer i nya diskurser. Denna inlärningsprocess är både personlig och social, med lärarens roll i att förmedla språk i naturvetenskapliga skolor central (Leach & Scott, 2002; Scott, Asoko & Leach, 2007). Olander (2010) studerade betydelsekonstruktionen av begrepp av elever i undervisningen i evolutionsteori. Han menar också att vardagsspråket är viktigt eftersom eleverna använder en blandning av vardagsspråk och naturvetenskapligt språk i sitt lärande, eller "interspråk", vilket är en förutsättning för meningsbildningsprocessen.

Förutom ord inkluderar fysikalisk kommunikation förmågan att förstå och använda andra former av representation (Coll, France & Taylor, 2005; Lemke, 2003; Norris & Phillips, 2003). Enligt Piaget är det bara möjligt att utveckla en symbolisk förståelse av ett objekt när en individ har etablerat en intern förståelse av det (Furth, 1969). Att lära sig vetenskapligt språk innebär en synergistisk integrering av olika symboler, såsom ord, diagram, bilder, grafer, kartor, ekvationer, tabeller, grafer och andra former av visuell eller matematisk representation (Lemke, 2003). Inom naturvetenskapen används ofta en annan form av representation för att beskriva olika abstrakta fenomen, vilket är modellen. Duit och Treagust (2003) menar också att modellen lämpar sig väl som ett verktyg för att identifiera hur elevers epistemologi och ontologi utvecklas och förändras under naturvetenskapligt lärande, särskilt när det gäller 'konceptuell förändring'. Enligt Duit och Treagust betonar Prain, Tytler och Peterson (2009) vikten av att betona och använda elevernas självuttryck i undervisningen. De skriver:

[...] representativ betydelse av förhandlingar uppmuntrar eleverna att överväga båda

deras adekvata uttryck för nuvarande tänkande, och

En representation i fenomenet de försöker förklara. (avsnitt 805)

När naturvetenskapliga fenomen ska förklaras och förstås måste olika representationer konstrueras tillsammans. Ogborn, Kress, Martins och McGillicuddy (1996) menade att strukturen för vetenskapliga förklaringar liknar den i vanliga berättelser.

En värld med en huvudperson (elektron, gen, etc.) med lämpliga krafter

handling. De utför en sekvens av händelser (strömflöde, framställning av proteiner). detta

Sekvensen har en effekt, det vill säga fenomenet som ska förklaras (glödlampan tänds, cell

utveckla). Poängen med analogin är att ingen av dessa tre ingredienser kan komma in

Vetenskap, för givet. Många tolkningar måste sysselsätta huvudpersonerna och

Händelserna de genomför. Fenomenet som ska förklaras kan också vara uppenbart (t.ex.

Kontinental rörelse). (Ogborn et al., 1996, s. 137)

Strukturen förutsätter att de inblandade huvudpersonerna först måste beskrivas innan lärare kan skapa en berättelse för att förklara det vetenskapliga fenomen som de är involverade i. Ogburn et al. Påpeka att många förklaringar i klassrummet inte tillåter eleverna att förstå huvudpersonen, så eleverna har inte möjlighet att förstå fenomenet som förklaras. De liknar det hela vid ett isberg: förklaringen motsvarar toppen av isberget, under vilken det ligger ett stort antal osynliga dolda undertolkningar. Ett av exemplen i Ogborn et al. Framhäver begreppet ljudvågor, som symboliserar den synliga delen av ett isberg och som ofta används ensamma för att förklara ljud- och ljudutbredning (Ogborn et al., 1996, s. 13). Wickman och Ligozat (2011) pekar på samma problem när de skriver: "Definitioner av termer kan inte hjälpa ett barn om inte barnet redan kan alla termer som används i förklaringen" (s. 148).

Därför beror elevernas förståelse och lärande i skolvetenskap på hur innehållet förmedlas i undervisningen. Detta utbyte är en förutsättning för att eleverna ska få möjlighet att kombinera sina vardagserfarenheter med skolvetenskap och vice versa.

3.2 Kommunikationssätt Kommunikationssätt som används i undervisningen är viktiga för social interaktion och för att skapa mening för eleverna. Mortimer och Scott (2003) utvecklade en metod för att undersöka mönster för klassrumskommunikation som är viktiga för lärande och undervisning. De klassificerar de olika lägena i interaktiva/verkliga, interaktiva/dialoger, icke-interaktiva/verkliga och icke-interaktiva/konversationslägen. Vilket kommunikationssätt som bör tillämpas beror på uppsättningen av lärandemål. Mortimer och Scott, och många andra (t.ex. Barnes och Todd, 1977; Mercer, Daws, Wegerif och Sams, 2004; Treagust, Jacobowitz, Gallagher och Parker, 2001) har ytterligare betonat att lärarledda diskussioner och diskussioner i små grupper kombinerat med gruppdiskussioner underlättar elevernas lärande. gruppdiskussion

En viktig funktion för denna typ av diskussion är att utmana och utveckla elevernas förståelse för aktuell terminologi, då eleven har möjlighet att uttrycka sin egen förståelse och testa den med andra i gruppen. I detta sammanhang är också lärarens roll viktig, eftersom det är lärarens ansvar att se till att diskussionen stimuleras och fördjupas. I lärarledd undervisning är uttrycksfulla kommunikationssätt viktiga för elevernas engagemang och lärande. Lemke (1998) påpekade att ett vanligt kommunikationssätt är att läraren ställer frågor, eleverna svarar och slutligen utvärderar läraren svaren. Lemke refererar till IRE-mönstret som ett samtal (initiera-svar-utvärdera), och menar att detta samtalsmönster behöver förändras.

Lärare bör använda frågor och svar mindre än de gör nu och organisera

Mer lektionstid för elevfrågor, individuella och gruppvisa elevrapporter, ja

Dialog, komisk dialog och grupparbete. Eleverna borde göra mer naturvetenskap

Att skriva i klassen följer alltid den muntliga diskussionen av ämnet. (Lemke, 1998, s. 168)

3.3 "Behov av lärande" Jag har tidigare i detta kapitel visat på betydelsen av social interaktion för elevernas lärande, och att kunniga andra människor är avgörande. Vygotsky (1978) kopplade samman lärande och undervisning utifrån konceptet om zonen för proximal utveckling (ZDP). Zonen för proximal utveckling mäter skillnaden mellan vad en elev kan uppnå genom enbart lärande och vad en elev kan förstå med stöd och hjälp av andra som vet bättre. Klassrumslärarens roll blir då att ge kunskap och socialt språk för naturvetenskap på social nivå och att stödja elever när de kämpar för att förstå. Detta inkluderar att lärare också effektivt måste introducera naturvetenskapliga begrepp och sedan ge eleverna möjlighet att diskutera och tänka med hjälp av dessa konceptuella verktyg. Vygotsky hävdade att vetenskapliga begrepp ofta är osynliga, abstrakta eller ouppnåeliga, och att de aldrig kommer ur praktisk erfarenhet, hur kreativa de än må vara.

Därför är det viktigt för lärare att bedöma elevernas förståelse av specifikt undervisningsinnehåll och relatera elevernas uttryckta förståelse till de vetenskapliga begrepp som är elevernas lärandemål. Vardagsförståelser uttryckta av elever som skiljer sig från den vetenskapliga metoden kallas ofta för alternativa förståelser ("alternativa förståelser"), och dessa finns i

Nationell forskningslitteratur inom olika områden (t.ex. Duit, 2009). Denna elevuppfattning går också under många olika namn. Till exempel skiljde Driver och Easley (1978), i sin genomgång av forskning, mellan alternativa begrepp ("alternativa ramar"): idéer som eleverna själva utvecklar genom sin egen erfarenhet av den fysiska världen, och feltolkningar ("missuppfattningar"). : Vanligtvis tanken att elever möter formella modeller eller teorier men inte riktigt smälter deras konsekvenser. Med alternativa övertygelser menar jag föreställningar som eleverna tar med sig till undervisningen som skiljer sig från de vetenskapliga övertygelser som är deras lärandemål. Därför är en viktig uppgift för läraren att identifiera skillnaden mellan de alternativa åsikter som eleverna uttrycker och de vetenskapliga åsikterna. Denna skillnad benämns i forskningslitteraturen som inlärningsbehov (Ametller et al., 2007; Leach och Scott, 1995, 2002, 2008).

Inlärningsbehoven […] inkluderar en jämförelse av två sociala språk […]

Denna jämförelse används för att bestämma den exakta karaktären av innehållsspecifikt lärande

Detta måste stödjas genom undervisning. (Ametller et al., 2007, s. 484)

När lärare identifierar möjliga klyftor mellan elevers vardagliga sociala språk och skolans naturvetenskapliga språk (naturvetenskapens sociala språk i skolan) kan lärare stödja eleverna i att använda det språket för att skapa ett mer vetenskapligt perspektiv.

3.3 Formativ bedömning I undervisningen utvärderar lärare elevernas kunskaper. Bedömning kan göras från två olika utgångspunkter: summativ och formativ. Summativ bedömning sker när aktiviteter är avslutade, till exempel vid betygsättning av genomförda områden eller kurser. Formativ bedömning pågår och används av lärare som ett verktyg för att forma löpande undervisning för att hjälpa elevernas lärande. Detta stämmer väl överens med Ausubels (1968) berömda citat:

Om jag var tvungen att koka ner all pedagogisk psykologi till en princip, skulle jag säga så här:

Den viktigaste faktorn som påverkar lärandet är vad eleven redan vet.

Bekräfta och lär honom därefter. (s.vi)

Forskningsgenomgångar av ett flertal studier från hela världen visar tydligt att formativ bedömning och relevant feedback till elever är ett av de mest kraftfulla verktygen för elevers lärande (Black & Wiliam, 1998a, 1998b; Hattie, 2009; Hattie & Timperley, 2007; Shute, 2008). Forskning pekar på det

Formativ bedömning kan förbättra elevers motivation, självkänsla och lärande. Flera studier har också visat att formativ bedömning gynnar alla elever, särskilt lågpresterande, vilket innebär att klyftorna mellan elevernas smala och övergripande nivåer av gruppprestationer ökar. I kapitel 1 har jag visat att det på senare tid finns tydliga bevis för att kunskaperna hos fattiga naturvetenskapliga elever urartar i större utsträckning än hos andra elever, och därför finns det anledning att fokusera på möjligheten till lärande som en formativ utvärdering.

Att ändra nuvarande undervisningsmetoder som i första hand bygger på summativ bedömning kan vara svårt. Recensioner tyder på att intresse, motivation och kunskap om formativ bedömning är nödvändiga för att åstadkomma förändring. Till exempel genomförde Black, Harrison, Lee, Marshall och Wiliam (2003; 2004) ett formativt bedömningsbaserat undervisningsprogram i Storbritannien 1999 och 2001 med lärare och elever i åldrarna 11 till 16. Det visade sig att lärarna i den nya miljön förändrades under projektets gång: till en början beskrev lärarna att de kände sig otrygga och utom kontroll, men i slutet kan de känna att de delar med eleverna samma elevs ansvar för elevernas inlärning.

Ovanstående genomgång av forskning visar att formativ bedömning och formativ feedback är komplexa. Sammantaget pekar olika studier på att lärande har en grundläggande framgångsfaktor, och det är tydliga lärandemål. Hattie och Timperley (2007) menar vidare att idealiska inlärningssituationer uppstår när både elever och lärare söker svar på tre grundläggande frågor: ”Vart ska jag?” Vart tar ett steg vägen?” (Hattie & Timperley, s. 86). Dessa frågor är utformade för att hjälpa eleverna att identifiera klyftor mellan vad eleven har lärt sig hittills och vad de ännu inte har lärt sig. Hattie och Timperley påpekar att elevernas egen förståelse för denna skillnad är helt avgörande för elevernas lärande, eftersom det hjälper eleverna att arbeta hårdare, vara motiverade och beslutsamma att lära sig mer och ha en chans att nå uppsatta mål. Det är tydligt här att formativ bedömning är prospektiv, till skillnad från summativ bedömning, som bara fokuserar på de två första frågorna, elevens förhållande till målen.

Som framgått tidigare är en förutsättning för att elever och lärare ska förstå var eleven befinner sig att eleven har rika möjligheter att uttrycka sin egen förståelse. Black och Wiliam (1998a, 1998b) hävdar att varje del av undervisningen bör innehålla möjligheter för eleverna att uttrycka sin förståelse.

Eftersom detta samspel mellan undervisning och formativ bedömning leder till mer effektivt lärande. Helklass- eller smågruppsdiskussioner i en öppen och tolerant klassrumsatmosfär kan ge lärare rika möjligheter att utforska elevernas förståelse för begrepp eller fenomen, samtidigt som olika perspektiv kan dyka upp från olika elever (Black, Harrison, Lee, Marshall & Williams , 2003; Mortimer och Scott, 2003). På så sätt kan elevsvar ge lärare insikt i vad eleverna har lärt sig i förhållande till målen och vilka eventuella oklarheter de behöver klargöra. En annan positiv effekt av att lyfta fram olika perspektiv på eleverna är att det bidrar till att öka deras medvetenhet om vilka idéer som passar eller inte passar aktuell teori. Blake et al. (2003) betonade att vetenskaplig kunskap innebär att veta både vilka idéer som inte är giltiga och de som för närvarande anses giltiga. Osborne, Erduran och Simon (2004) menar att denna kunskap är en del av vetenskaplig läskunnighet.

[…] uppfattningar som utvecklats inom läskunnighetsforskningen att kunskap och förståelse är säker

Att veta varför vissa idéer är fel lika mycket som varför andra har fel

Dessa tankar är korrekta. (Osborne et al., 2004, s. 997)

Blake et al. (2003) betonade att en förutsättning som framkallar elevers olika perspektiv är att lärarens syfte med att ställa frågan är att utforska saken, snarare än att hitta ett specifikt svar. Mortimer och Scott (2003) framhåller dock att inte all klassrumsundervisning kan struktureras på detta sätt, till exempel när ett fält ska introduceras eller kopplas ihop och sammanfattas är lärarens roll annorlunda. Rowe (1974) menade vidare att elever behöver tid innan läraren låter dem svara på en given fråga. När läraren svarar på sin egen fråga efter bara två eller tre sekunder, och en tyst minut är oacceptabel, ges eleverna inte en chans att fundera över svaret. Black och Wiliam (1998a, 1998b) skriver att de enda frågor som kan besvaras på så kort tid är faktafrågor, och dessa brukar dominera. En uppenbar fara är att många elever inte ens försöker komma på ett svar eftersom de vet att de inte har tid, och resultatet blir att få elever i klassen svarar på lärarens frågor. Detta gör att lektionerna kan fortsätta utan att de flesta elever faktiskt förstår innehållet. Dessutom, skriver Black och Wiliam, ett annat sätt att ge eleverna tid är att låta dem uttrycka sina idéer i par eller små grupper, och sedan låta en elev i paret/teamet säga sin mening. Andra metoder är att låta eleverna välja mellan olika möjliga svar och be dem rösta på olika förslag, eller be alla skriva ett svar och sedan låta några av dem läsa vad de skrivit för klassen.

feedbacken

Forskningsöversikter visar att det är effektivt att använda skriftlig feedback (feedback) på ett personligt plan, men detta måste användas på ett medvetet sätt annars kan det slå tillbaka. Färre och genomtänkt feedback gav bättre resultat än frekventa, oreflekterade kommentarer. Återkoppling är effektivare om den även innehåller hänvisningar till specifika egenskaper eleverna har i sitt arbete, samt förslag på vad eleverna kan göra för att komma närmare sina lärandemål. I överensstämmelse med detta har Black et al. (2003, 2004) Lärare som ofta använde formativ bedömning gav mer reflekterande feedback, men mindre ofta. Hattie och Timperley (2007) och Shute (2008) tillhandahåller djupgående analyser av egenskaperna hos feedback som ger positiva läranderesultat. I princip finns det tre nivåer av feedback: återkoppling på uppgiftsnivå, processnivå eller metakognitiv nivå. Ofta ges personlig feedback, vilket innebär att elevens individuella egenskaper uppskattas, men forskningsöversikter har visat att denna feedback sällan har en positiv inverkan på elevens lärande.

När det gäller feedback på uppgiftsnivå föreslår Hattie och Timperley (2007) och Shute (2008) att feedback på det specifika innehållet i en elevs uppgift/uppgift bör innehålla enkla, specifika förslag på hur man kan förbättra uppgiften/uppgiften, välutvecklade. eller genomföra. Konkret feedback som beskriver vad, hur och varför något ska göras har visat sig vara mer framgångsrik än feedback där läraren helt enkelt validerar vad eleven gjort genom uttryck som rätt, fel och rätt. Det rekommenderas vidare att tillhandahålla detaljer i mindre bitar, eftersom för mycket feedback lätt kan förbises eller bidra till ytlig inlärning. Forskarna fann att inkrementell feedback gav eleverna möjlighet att självkontrollera efter fel och korrigera dem. Feedback på nästa nivå (processnivå) innehåller information om hur eleverna tog sig an mer utmanande uppgifter och innehåller förslag på lämpliga strategier. Det betyder att fokus ligger på processkunskaper och färdigheter snarare än innehållet i själva jobbet. Ovanstående granskningsstudier visar att sådan feedback kan utveckla elevernas uppfattning om måluppfyllelse och kan flytta fokus från tillämpning till lärande. En annan nivå av formativ bedömning, den metakognitiva nivån, tränar eleverna att självutvärdera sitt eget lärande. Forskarna framhåller att detta bara sker när eleverna har en klar förståelse för de lärandemål som ska uppnås. Eleven behöver också information om hur långt han har kommit på sin väg, och någon form av förståelse för hur han ska gå vidare. Denna form av feedback har visats

Dess kraft är att det ökar engagemanget och ökar ytterligare ansträngningar från elevernas sida att slutföra uppgifter. Elevernas arbetsinsatser blir mer effektiva.

Det har nämnts tidigare att feedback på individer är tveksam när det gäller elevers lärande. Beröm uppmärksammar eleverna på sig själva och bort från arbete och skola. Att kritisera och manipulera elevernas feedback kan hota självkänslan och påverka lärandet i negativ riktning. Negativa effekter kan också uppstå när elever jämförs indirekt eller direkt med andra elever, eller när deras prestationer betygsätts eller betygsätts. En studie (Butler, 1988) som jämförde elevernas svar med olika former av feedback visade att elever som bara fick feedback förbättrades avsevärt, elever som bara fick betyg lärde sig inte mer, medan de som fick både kommentarer och feedback på elevernas akademiska prestationer inte är mer än den där. Enligt Butler ifrågasätter dessa resultat hela klassrumskulturen med betyg, betyg, guldstjärnor och utmärkelser eftersom de inte ökar lärandet. Enligt Black och Wiliam (1998a) blir resultatet att elever undviker svåra problem om de får välja. De lägger tid och energi på att leta efter ledtrådar för att hitta det "rätta" svaret. Det faktum att många underpresterande elever drar sig för att ställa frågor eftersom de vet att de saknas och är rädda för att misslyckas hjälper dem att undvika att investera i lärande eftersom det bara leder till frustration. Istället försöker de bygga upp självkänslan på andra sätt.

Att förändra kulturen i klassrummet

Resultaten tyder på att det inte finns något enkelt sätt att genomföra formativ bedömning, och varje lärare som försöker ändra sin praktik till ett mer formativt sätt att arbeta kan uppleva vissa svårigheter i början. En anledning är att när eleverna konfronteras med en form av bedömning de inte är vana vid, kan de reagera med motstånd och osäkerhet, eller se den nya erfarenheten som ett hot. Elever tror inte automatiskt på förbättrat lärande förrän de själva upplever fördelarna med detta sätt att arbeta. Black och Wiliam (1998a) menar att avgörande för varje formativ bedömning är attityden hos läraren, som är realistisk och konfronteras med frågor som: ? ” (sid. 144).

3.4 Naturvetenskaplig läskunnighet Bedömningen i kapitel 1 visade att det finns ifrågasättande och kritisk diskussion kring det naturvetenskapliga innehållet i skolan. Bedömningen säger att undervisningen ska vara mer relevant för elevernas liv och ge dem kompetens att tillämpa det de lärt sig i sin vardag. För drygt 100 år sedan skrev Dewey (1990/1956) i sin uppsats "Children and the Curriculum" om vikten av att koppla elevens erfarenhet med det som lärdes ut:

Att överge begreppet ämnet som fast och färdigt i sig,

Utanför barnets upplevelse, sluta se barnets upplevelse som något

Hårt och snabbt? Tänk på det som något flytande, spirande, levande. vi inser barnet

Och klasser är bara två gränser som definierar en enda process. (Artikel 189)

Under de senaste 50 åren har det varit intensiv debatt om innehållet, designen och syftet med att undervisa i naturvetenskap. Internationellt används termen science literacy (SL) oftast i en allmän mening, som ”vad vi förväntar oss att elever ska kunna och kunna göra utifrån sina naturvetenskapliga inlärningserfarenheter” (Sadler & Zeidler, 2009, s. 16). 910). .Roberts (2011) menar att termen SL är så allestädes närvarande att "det har blivit ett kännetecken för naturvetenskaplig utbildning" (s. 13), och att det inte finns någon enhetlig tolkning av vad det betyder. Baserat på sin omfattande genomgång och kategorisering av olika studier i 'naturvetenskaplig utbildning', visar Roberts (2007) att SL består av två deltävlingar och en övergripande vision för naturvetenskaplig undervisning i skolan. Vision I är utformad för att låta eleverna lära sig om naturvetenskapliga produkter och processer, medan Vision II är utformad för att ge eleverna möjlighet att tillämpa sina kunskaper i vardagen med naturvetenskapligt innehåll. Enligt Roberts är det viktigt att notera att det som lärs ut i skolan innehåller komponenter ur båda perspektiven.

Det finns många framväxande traditioner relaterade till naturvetenskaplig utbildning som kan förknippas med Vision II. Ett sådant exempel är Aikenhead (2006), som understryker vikten av ett humanistiskt perspektiv vid undervisning i naturvetenskap i skolan. Detta perspektiv inkluderar bland annat "etiska resonemang integrerade med värderingar, mänskliga angelägenheter och vetenskapliga resonemang" (s. 39). Andra exempel inkluderar traditioner som kallas science-technology-society (STS), offentlig förståelse för vetenskap (PUS), kontextbaserad vetenskap och samhällsvetenskapliga frågor (Sadler och Zeidler, 2009). SSI definieras som komplexa, öppna och saknar fasta svar (Sadler, 2004), och Sadler och Zeidler klassificerar dem som extrema varianter i Vision II:

Vi bygger vidare på Roberts beskrivning av SL och lånar hans språk

Vårt perspektiv är på "kanten" av Vision II eftersom vi anser att vetenskapskunnighet borde

Kräver förståelse och övning i förhållande till "vetenskapligt relevanta situationer" där

Individer kombinerar vetenskap och andra "synpunkter". (avsnitt 912)

Osborne och Dillon (2008) menar att ett bredare perspektiv i undervisningen i naturvetenskap bidrar till att utveckla elevernas förmåga att kritiskt engagera sig i naturvetenskap som medborgare.

Istället måste samhällen ge sina ungdomar en utbildning i naturvetenskap och vad som hör till det—

Det ska vara en utbildning som utvecklar rektors förståelse

förklarande ämnen som vetenskapen har att erbjuda och bidrar till deras förmåga att engagera sig

Förhålla sig kritiskt till vetenskapen i deras framtida liv. Det borde också hjälpa till att utveckla en del

Kärnkompetenser som EU eftersträvar för sina framtida medborgare. (Osborn och Dillon,

2008, nr 27)

Feinstein (2011) menar att det inte räcker med att argumentera för att kunskap ska vara användbar i vardagen, "När någon säger att naturvetenskaplig utbildning är användbar på något sätt borde vi kunna hitta bevis för eller emot det påståendet. Teoretiskt åtminstone " (sid. 169).

argumentationsförmåga

En viktig färdighet i SL är elevens argumentationsförmåga (Driver, Newton & Osborne, 2000; Zohar & Nemet, 2002). Alla måste ständigt fatta personliga, moraliska och etiska beslut om vetenskapens innehåll. Vi exponeras för en stor del av denna information via Internet, TV, nyheter och andra medier och genom människorna runt omkring oss. Det är svårt att kritisera detta informationsflöde, särskilt när det kommer till känsliga ämnen. Det kräver förståelse för både sina egna positioner och de grunder som dessa positioner bygger på. Det är därför viktigt att förbättra kvaliteten på unga människors förståelse av allmänna argument, liksom deras förmåga att använda vetenskaplig kunskap för att bygga argument (Osborne et al., 2004).

Under de senaste decennierna har forskningsrapporter om elevers lärande alltmer betonat vikten av argument i naturvetenskaplig undervisning (Erduran & Jimenez-Aleixandre, 2007). Studien av Osborne et al. (2004) visade att eleverna tar tid att utveckla argumentationsförmåga och att deras förmåga förbättras när de får explicit undervisning i argumentation. Till exempel, i att rapportera forskning måste eleverna träna på att argumentera utifrån specifikt vetenskapligt innehåll och måste lära sig att skilja påståenden baserade på vetenskap från de som bygger på andra uppfattningar.

De måste också framföra sina argument i ett 'samhällsvetenskapligt' sammanhang, det vill säga vad som är relevant för vetenskaplig kunskap utifrån vardagliga problem. Sadler (2004) skrev också i en forskningsöversikt att många elever behöver artikulera vilka strategier som kan användas för att utvärdera vetenskapliga rapporter, och eleverna måste lära sig att urskilja information för att avgöra om den är vetenskapligt välgrundad. För att kunna utvärdera information från olika informationskällor krävs ett kritiskt förhållningssätt (Aikenhead, 2006):

För att ägna sig åt vetenskap och teknik i praktiska syften måste man kunna

De kritiskt utvärderar information de möter och kritiskt utvärderar den

Informationskällornas tillförlitlighet. (sida 2)

Därför bör naturvetenskaplig undervisning ge en rik och varierad bild av vetenskap, som visar dess utveckling och komplexitet, snarare än att bara presentera vetenskap som lättillgänglig "sann" kunskap (Black et al., 2003; Osborne et al., 2004).

Dessutom, eftersom argument är en väsentlig del av vetenskapen själv, och

Vår kulturmiljö, att utveckla en viss förståelse för dess natur och funktion är en

En viktig del av utbildningen för alla unga. studentmedverkan

Argument och deras utvärderingar ger en väg bortom dogmer,

Den okritiska och obestridliga karaktären hos så många traditionella livsmedel som erbjuds

vetenskapsrum. (Osborne et al., 2004, s. 1017)

Oavsett om undervisningens innehåll är fysik, biologi, kemi eller allmänvetenskapligt innehåll som kombinerar dessa ämnen, finns det många möjligheter för eleverna att använda vetenskaplig kunskap för att träna sin argumentationsförmåga i undervisningen.

3.5 Syntetiska aspekter Elevers konstruktion av de övergripande begrepp och ramar som finns inom naturvetenskapen beror på hur dessa förmedlas inom naturvetenskapsskolans olika discipliner. Att resonera kring ämnesintegreringens värde och innebörd kan därför vara viktigt för att planera undervisningen.

Utifrån en rad bedömningar (kapitel 1) har jag redovisat att elever i årskurs 4-6 i Sverige verkar vara intresserade av naturvetenskap, men att intresset bland äldre grundskoleelever är relativt svagt, framför allt inom fysik. Däremot var äldre elever intresserade av miljö- och hälsofrågor. Sammantaget tyder resultaten på att integration i undervisningen kan vara positivt

Innehållet i fysik och kemi kombineras med det i biologikurser och deras koppling till miljö- och hälsofrågor. Forskning som citeras i kapitel 1, såväl som forskning som involverar SL-diskussioner och -argument tidigare i detta kapitel, visar också vikten av att koppla innehåll till elevernas vardag.

I detta sammanhang är en grundläggande fråga vilken inverkan integrationen av olika skolämnen kommer att ha på elevernas lärande. Åström och Karlsson (2007) tittade på elevprestationer för 15-åriga svenska elever som deltog i PISA-studien 2003. Elevprestationer i skolor där olika ämnen integrerats i undervisningen (naturvetenskap) redovisas. Det finns också skolor som rapporterar undervisning i båda typerna. Resultaten av analysen visade inga signifikanta skillnader i svenska elevers vetenskapliga läskunnighet med hänsyn till hur undervisningen organiserades. Åström (2008) genomförde en liknande studie om resultaten av 2006 års PISA och visade en trend mot bättre prestationer för flickor i skolor som integrerade naturvetenskaplig undervisning.

Ett av dilemman med forskningsresultat relaterade till integrationsundervisning är att begreppet integration har många betydelser i skolans undervisning. Till exempel har olika studier visat att lärare tilldelar innebörden av integrerad undervisning i naturvetenskap olika betydelser (Dawson & Venville, 2010; Venville, Rennie, & Wallace, 2004; Persson, Ekborg, & Garpelin, 2009; Åström, 2008). .Inom forskningsområdet finns det heller ingen tydlig definition: vissa forskare kräver en gemensam definition, medan andra kämpar med olika definitioner (Hurley, 2001). Drake (1991, 1998) diskuterar till exempel integration i termer av framsteg, där distinktionerna mellan ämnen gradvis suddas ut. Han menar att i den enklaste varianten av inkludering, det multidisciplinära synsättet, bygger undervisningen på att ett ämne eller en fråga studeras samtidigt. Undervisningen sker i separata klassrum och eleverna ansvarar själva för inkluderingen. Nästa variant kännetecknas av det tvärvetenskapliga förhållningssättet, där ämnena hänger ihop och eleverna får en tydlig uppfattning om hur de hänger ihop. Den tredje varianten, tvärvetenskap, bygger inte på kognitiva discipliner i sig utan på vardagliga sammanhang.

Det finns många studier som visar på fördelarna med integrerad undervisning, men det verkar inte finnas någon enighet i forskarvärlden om huruvida integrerad undervisning är att föredra (Berlin & Lee, 2005; Czerniak, 2007). Oftast handlar dessa studier om hur undervisning fungerar. Det finns dock

Få artiklar betonar studenternas lärande från både teoretiska och empiriska grunder (Berlin & Lee, 2005). Dawson och Venville (2010) diskuterar olika sätt att se på forskningsresultat relaterade till undervisning och inkludering. Å ena sidan, menar de, finns det forskare som stödjer undervisning utifrån ämnesbaserade läroplansplaner som tydligt definierar skolämnen. Argumentet för denna typ av undervisning är att den ger den expertis som behövs för att förstå specifika aspekter av ett ämne. Å andra sidan förespråkar vissa förespråkare ett integrerat tillvägagångssätt som ger möjligheter att överskrida strikta läroplansgränser och möta elevernas erfarenheter i livet utanför skolan. Ett dilemma, enligt Dawson och Venville, är att samma studie kan ge väldigt olika resultat beroende på vilket teoretiskt perspektiv som används. Resultaten kan bli en besvikelse om eleverna närmar sig arbetet utifrån ett integrerande synsätt och analyserar sitt lärande utifrån ett strikt ämnesbaserat vetenskapligt perspektiv, eller vice versa.

En fara med integrerad undervisning är att försumma inlärningen av konceptuellt innehåll, så i detta fall är det också viktigt att ha tydliga inlärningsmål och medvetna ansträngningar för att uppnå dem (Czerniak, 2007; Lederman & Niess, 1997; Venville, Wallace, Lenny och Malone 2002). Att förstå lärandemål och uppnå dem är en del av en lärares kompetens. Osborne et al. (2003) i sin genomgång av forskning som kopplar lärarkompetens till lärares möjligheter att ge integrerad undervisning:

Ett av Woolnoughs förslag för att upprätthålla god naturvetenskaplig undervisning är:

Lärare bör lära ut det de älskar, precis som lärare gör i forskning

Gladare och mer engagerade i att undervisa i sina specialiserade ämnen – ett fynd som tydligt visar

Har en inverkan på att organisera kursplanen i separata eller integrerade

Ämne. (Avsnitt 1068)

Därför kan kursinnehåll i undervisningen integreras på olika sätt, dessutom sker integrering av ämnesinnehåll inom samma person. Andersson (1994) menade att enskilda elever bygger helheter av delar och på så sätt kan elever integrera kunskap inom samma skolämne och/eller mellan olika skolämnen.

Ett ensidigt fokus på ämnen kan påverka grundskoleelevers lärande och intressen negativt. Eftersom undervisningsmålet för den obligatoriska undervisningen är att ge eleverna möjlighet att utveckla grundläggande kunskaper ur ett helhetsperspektiv, det vill säga kunskaper som kan tillämpas i nuvarande och framtida liv, kan undervisning som ger en allsidig och holistisk förståelse för olika fenomen i naturen stimulera eleverna. ' intressera och leda till bättre lärande. Lär på ett aktivt sätt.

3.6 Lärarkompetens De lärande- och undervisningsperspektiv jag utvecklat ovan är en del av den professionella lärarens undervisningskompetens (Zetterqvist, 2003), som är avgörande för kvaliteten på undervisningen och elevernas lärande. De kunskapsområden som Zetterqvist identifierat som en del av kursens pedagogiska kompetens är: lärandeteori, ämnesteori, läroplan och undervisningsplanering, situationsfaktorer, läromedel, inlärningskonditionering, lärarkonditionering, instruktionsstrategier och bedömning (s. 43) ). I ämnesundervisningsförmåga ingår därför lärares allsidiga kunskaper om ämnesteori, pedagogik och ämnesundervisningsforskning.

En mycket omfattande genomgång av forskning av Hattie (2009) bekräftar att lärare är den mest inflytelserika faktorn för elevers lärande. Andersson och Bach (2005) och Wallin (2004) pekar också på lärarnas betydelse som bärare av den vetenskapliga kulturen. En genomgång av forskning av Osborne et al visar också att lärares kompetens och entusiasm är avgörande för elevers lärande och attityder till naturvetenskap. (2003):

[…] De viktigaste ändringarna du kan göra för att förbättra kvaliteten

Naturvetenskaplig utbildning kommer att rekrytera och behålla duktiga och begåvade entusiaster

vetenskapslärare. (sida 22)

Osborne, Simon och Tytler (2009) utmanar vad de tror är den accepterade uppfattningen: att bättre lärare undervisar äldre elever. De menar att den mest kritiska perioden för elevernas intresse och lärande för naturvetenskap är mellan 10-14 år, för vilket de behöver kunniga och kompetenta lärare. Kvalitetsundervisning i denna ålder har även i andra studier visat sig vara avgörande för elevernas framtida intresse för naturvetenskap (Lindahl, 2003; Martin et al., 2008; Osborne och Dillon, 2008).

3.7 Slutsats - Designvägen I detta kapitel presenterar jag en teoretisk utgångspunkt som är viktig för min forskning på flera sätt. Eftersom mitt arbete är en designstudie är det viktigt att synliggöra de bakomliggande antagandena, lyfts fram av Lijnse (2010a):

Eftersom all utbildning bygger på värderingar behöver undervisningsstrukturer utformas

Uttryckligen införlivad i den så kallade "helhetssynen" på naturvetenskaplig utbildning. Den där

Avser en helhetssyn på undervisningens och lärandets karaktär, karaktär och innehåll

Naturvetenskapens natur och syften, allmän och naturvetenskaplig utbildning

särskild. (Artikel 99)

Nästa kapitel behandlar designforskning mer i detalj.

4. Undervisningsplan

I detta kapitel ges en översikt över designforskning inom ramen för utbildningsdesignbaserad forskning och dess olika traditioner, inklusive den svenska som mitt examensarbete bygger på. Därefter presenteras de centrala utgångspunkterna för denna tradition, och de utgångspunkter jag använder för att utforma forskningsmaterialet som tagits fram som en del av min avhandling. Detta material ligger till grund för min undervisning och är därför en del av mina forskningsverktyg.

4.1 Utformning av forskning Vissa forskare har betonat att traditionell forskning inte har någon betydande inverkan på undervisningspraktik, eftersom forskning inom områdena medicin, teknik och naturvetenskap redan har en inverkan på deras respektive praktiker (t.ex. Walker, 2006, Lijnse, 2000, Millar, 1989. Ett vanligt argument till förmån för designforskning är just dess relevans för praktiken (van den Akker, Gravemeijer, McKenney & Nieveen, 2006). Lijnse menar också att sådan forskning kan bidra till att överbrygga gapet mellan teori och praktik samtidigt som man utvecklar teori som är relevant för ett givet innehåll (d.v.s. specifik pedagogisk kunskap). Följande punkter anses generellt känneteckna befintliga designstudier (van den Akker et al., 2006, s. 5):

Interventioner: Forskning som syftar till att utforma interventioner i den verkliga världen.

Iterativ: Forskning kombinerar ett cykliskt tillvägagångssätt för design, utvärdering och revision.

Processorienterad: Undviker black-box-modeller av input-output-mätningar, fokuserar på att förstå och förbättra interventioner.

Verktygsorientering: Värdet av en design mäts delvis genom dess användbarhet för användare i verkliga miljöer. och

Teoriorienterad: Design är baserad (åtminstone delvis) på teoretiska förslag, och fälttester av design hjälper till att bygga teori.

För att artikulera designforskningens forskningsanspråk i relation till traditionell forskning använder jag fyradomänmodellen anpassad från Stokes (1997) av Andersson, Bach, Olander och Zetterqvist (2004). Han utvecklade en modell, Pasteur's Quadrant, för att diskutera naturvetenskaplig forskning utifrån

Förhållandet mellan teoretisk förståelse och praktisk tillämpning, Anderson et al. Börja med denna modell, men koppla istället naturvetenskaplig undervisningsforskning till grundläggande vetenskaplig förståelse och praktisk tillämpning. Modellen syftar till att illustrera exakt var utvecklingen av teorier om pedagogik i ett ämne faller, med syfte att utveckla teorier som är relevanta för ett givet innehåll.

Sök praktisk tillämpning av forskning

inte jag

ja jarl

Forskningsobjekt för instruktionsdesignforskning

Sök teoretisk förståelse av forskning

Nej

Systematisk utredning (t.ex. nationell granskning)

undervisningsutveckling

(läroplan, undervisning

experimentera)

Figur 4.1 Modellen med fyra domäner baserad på Andersson et al.s Science Teaching Enquiry. (2004, s. 141).

Piagets forskning hamnar i den övre vänstra kvadranten eftersom han fokuserade på allmän förståelse snarare än praktisk. I den nedre högra kvadranten finns utvecklingsprojekt som fokuserar på att lösa praktiska problem men inte bidrar till grundläggande vetenskaplig förståelse och teoretisk utveckling. Systemkartläggningen i den nedre vänstra kvadranten syftar inte till att utveckla teori, utan löser endast indirekt praktiska problem, som att förbättra undervisningen. Ämnets instruktionsdesignforskning hör till den övre högra kvadranten, eftersom både teoretisk utveckling och praktisk tillämpning är i fokus. Detta innebär att forsknings- och utvecklingsarbete kring instruktionsdesign ämnen faller inom separata domäner. (Anderson et al., 2004)

4.2 Designforskningstraditionen Designforskning är ett relativt nytt forskningsfält som har utvecklats under de senaste två decennierna. Utgångspunkten är det designade experiment som föreslagits av Brown (1992) och Collins (1992), kombinerat med

aktiva lärare. Brown (1992) utvecklade sin metodik i tre steg. Den första är att utforma en undervisningssekvens som stöds av aktuella forskningsrön. Det andra steget är att testa serien med läraren. I samband med detta genomfördes forskning och analys av integrerad undervisning, vilket gav nya forskningsresultat, som användes för att revidera innehållet. Det tredje och sista steget fortskrider på liknande sätt, förutom att lärare som inte tidigare varit involverade i uppgiften kan arbeta självständigt i en modifierad sekvens. Browns forskning hjälpte till att inspirera andra forskare i USA och Europa att utveckla forskningsbaserade instruktionssekvenser (Kelly, 2003; Méheut och Psillos, 2004). I Europa har många olika traditioner utvecklats, såsom utvecklingsstudier i Nederländerna (Lijnse, 1994, 1995), utbildningsrekonstruktion i Tyskland (Kattman, Duit, Gropengieber & Komorek, 1996), undervisningsöverföring i Frankrike (Tiberghien, 2000), och vetenskaplig design och utvärdering av instruktionssekvenser (Leach & Scott, 2002; Scott, Leach, Hind & Lewis; 2006). En svensk tradition är design och validering av instruktionssekvenser (Andersson & Bach, 2005; Andersson, Bach, Hagman, Olander & Wallin, 2005; Andersson & Wallin, 2006). För en mer detaljerad beskrivning av de olika designforskningstraditionerna, se Olander (2010, s. 56-61).

Som tidigare nämnts har designforskningen två huvudmål: 1) Teoretiskt mål - att främja utvecklingen av undervisningsteori för ämnet, 2) Praktiskt mål - att överbrygga gapet mellan teori och praktik. Den svenska traditionen att utforma och validera instruktionssekvenser har bidragit till denna utveckling genom att formulera innehållsorienterade teorier som definierar de förutsättningar som tros underlätta inlärning och förståelse av givet innehåll. Dessa teorier består av tre delar: specifika innehållsaspekter som är begränsade till ett givet område ("innehållsspecifika aspekter"), aspekter som gäller naturvetenskapens natur och gäller skolvetenskap ("vetenskapsaspekter") och allmänna aspekter ( ”allmänna aspekter”)) kan även tillämpas på undervisningen i andra discipliner (Andersson, 2005; Andersson och Bach, 2005; Andersson och Wallin, 2006; Wallin, 2004). Tidigare har fyra undervisningssekvenser utformats enligt denna tradition, som täcker områdena gaspartikelmodell (Andersson & Bach, 1995, 1996), geometrisk optik (Bach, 2001; Andersson & Bach, 2004). Evolution (Wallin, 2004) och växt- och djurlivscykler (Andersson & Nyberg, 2006; Nyberg, 2008).

I det följande använder jag begreppet subjektiv undervisningshypotes/teori snarare än innehållsorienterad hypotes/teori (Wallin, 2004).

4.3 Utformning av undervisningssekvens Undervisningssekvensen i detta examensarbete är utformad utifrån en hänvisning till traditionen av undervisningssekvensdesign och verifiering. I denna tradition kräver designarbete hänsyn till vissa utgångspunkter, både i allmänna aspekter som lärande och undervisningsteori, och i specifika aspekter av lärande relaterade till unikt disciplininnehåll (Andersson, 2005 Andersson & Bach, 2005, Bach, 2001, Walling , 2004). En sådan utgångspunkt är:

allmän inlärningsteori,

Incitament för undervisning inom specifika områden;

undervisningspraktik,

regionala särdrag,

Läroplan och lektionsplaner,

elevens tillstånd,

lärarens tillstånd,

Detsamma gäller för innehållsval

yttre förhållanden.

Dessa utgångspunkter används för att utforma kunskapsbaser, så kallade lärarhandledningar för kontinuerlig kunskapskonstruktion. Lärarhandledningen 'Undervisning om ljud, hörsel och hälsa - kunskapsbas, undervisningsförslag och reproduktionsmaterial' som tagits fram som en del av detta examensarbete ingår i avhandlingens bilaga (West, 2008a). Den finns även på engelska (West, 2008b).

allmän teori om lärande

Jag har tidigare introducerat (kapitel 3) min utgångspunkt och särdragen med instruktionssekvensdesign.

Undervisningsincitament i distriktet

Det finns olika motiv för undervisning inom områdena ljud, hörsel och hälsa. De flesta av dagens unga är intresserade av att lyssna på musik, och många utsätts för höga ljud i en mängd olika miljöer. Det kan vara ljudet från hörlurar som är anslutna till en bärbar musikspelare, eller den höga volymen på konserter, diskotek, skolkafeterior och korridorer eller hantverksrum. Fokus ligger på din hörselhälsa och hur du bibehåller den. Därför är förståelsen för vad som är hörselhälsa relaterad till hörselns arbetsprincip, ljudets egenskaper och sättet att överföra ljud, och olika ljudmiljöer, såväl som olika tekniska landvinningar.

Till exempel design och användning av olika hörselskydd. Eleverna behöver också kunskaper och färdigheter för att hantera och tillämpa innehåll i vardagen.

Typ av undervisningspraktik och fält

Forskningsbaserade undervisningssekvenser syftar till att förbättra befintliga undervisningsmetoder, vilket i sin tur förväntas bidra till att öka elevernas intresse, motivation och lärande i specifikt innehåll. Som jag nämnt tidigare har svenska grundskoleelever relativt lågt intresse och lärande för fysik, speciellt i grundskolans senare stadier, och de är inte särskilt intresserade av att lära ut atommolekyler, vokalisering osv. (Jidesjö et al., 2009). Däremot visade eleverna stort intresse för miljö- och hälsofrågor (ibid.). Den visar att det, tillsammans med resultaten av nationella bedömningar, TIMSS, PISA, ROSE och skolinspektionsbedömningar, går att integrera innehållet i skolans fysikläroplan med det i biologiläroplanen, vilket i sin tur är kopplat till hälsofrågor. De forskningscirklar som genomfördes under designarbetet visade också att elever, särskilt de yngre, var mycket intresserade av och ställde många frågor om djur och djurens hörsel. Baram-Tsabari och Yarden (2005) rapporterade också från en israelisk studie att elever i åldern 9-12 var särskilt intresserade av djurens anatomi och fysiologi.

De skolämnen som ytterst berördes var biologi, fysik och kemi, och en del även musik och teknik. Genomgången i kapitel 3 om inkludering och lärande visar att lärande kan dra nytta av innehåll i dessa discipliner (Figur 4.2).

48 år gammal

Kemiska partikelmodeller Fasta ämnen, vätskor och gaser

Fysik Ljudets natur, ursprung och utbredning

Musikaliska ljud och musikaliska miljöer

Teknikens struktur Teknikens inverkan på människor

Biologi Öra och hörsel

hörselhälsa

Figur 4.2. Denna figur visar innehållet i de olika skolämnen som kan integreras i relation till undervisningen i hörselhälsa.

Innehållet handlar om naturvetenskapliga kunskaper och hur den kunskapen används, såsom argumentationsövningar. Det innebär att eleverna har möjlighet att bygga en helhet genom att uttryckligen integrera innehåll från samma skolämne såväl som från olika skolämnen. Det är dock viktigt att formulera tydliga lärandemål för olika skolämnen, oavsett om de är integrerade eller inte (Czerniak, 2007; Millar, Leach, Osborne, & Ratcliffe, 2006; Scott et al., 2006; Venville et al., 2002 År).

Hörselhälsa kan fungera som en gemensam nämnare för olika skolämnen. Hälsoutbildning kan utgå från två olika perspektiv, med olika tyngdpunkt: ett hälsofrämjande perspektiv eller ett risk- och sjukdomsperspektiv. En internationell genomgång av forskning om utbildningsprogram inom området sexualitet och hiv visade att program som balanserade dessa två perspektiv var mer framgångsrika än de som enbart fokuserade på riskperspektivet (Kirby, Laris, & Rolleri, 2007).

Läroplan och lektionsplaner

Ett annat argument för att lära ut ljud, hörsel och hälsa är fältets relevans för aktuella läroplaner och lektionsplaner. i tillämplig lektionsplan

När det gäller genomförandet av forskningen finns ambitioner och mål för uppnåendet (Skolverket, 2000). Den förra anger undervisningens inriktning mot utveckling av elevers kunskaper, och den senare anger den lägsta kunskapsnivå som alla elever bör uppnå. Bland ambitiösa mål och uppnåeliga mål finns mål relaterade till området hörselhälsa inom disciplinerna biologi, fysik, kemi, teknik och musik.

studentförhållanden

En viktig utgångspunkt är elevens utgångsläge, det vill säga elevens försök att förstå begrepp inom det område som diskuteras. Jag genomförde en internationell forskningsöversikt (se artiklarna 1, 2 och 3) och identifierade några vanliga alternativa betydelser som eleverna använder när de uttrycker sig i vardagsspråk, samt fler betydelser som tillkommit eller förbättrats i olika skeden av designforskningen.

Inom ljudområdet finns det ett överflöd av forskning som handlar om barn, elever och elevers uppfattningar och problem med undervisning och lärande, medan det inom hörselområdet har gjorts mycket lite forskning. Det finns dock mer forskning när det gäller ungas inställning till höga ljudnivåer. I en lärarhandledning (West, 2008a, kapitel 7) finns en omfattande beskrivning av vanliga alternativa uppfattningar uttryckta i elevernas vardagliga sociala språk (vardagens sociala språk) som är relevanta för mål i skolvetenskap och är språk (skolvetenskapligt socialt språk). ) att uttrycka. Denna rapport syftar till att stödja lärare och utveckla deras förmåga att identifiera lärandebehov, vilket i sin tur är ett viktigt verktyg för formativ bedömning och fortlöpande elevers lärande.

I tabell 4.1 visar jag några vanliga alternativa begrepp och deras motsvarande uttryck inom skolvetenskap.

Tabell 4.1. Ljud- och lyssningsmöjligheter i relation till vanlig alternativ förståelse och skolvetenskap (West, 2008a, s.59ff).

innehåll

alternativ syn

skolvetenskap

ljudöverföring

Ljud är en egenskap hos ljudkällan, och det finns inget som inte kan överföras. / Ljud är någon form av substans, ett "objekt" som rör sig från en plats till en annan. / Ljud diffunderar in i tomrummen i mediet. / Spridning av ljud Det har ingenting med materia att göra (ingen omnämnande av luft eller annan materia). Ljud färdas i vatten eftersom det finns syre eller luft i vattnet. Ljud överförs till föremål genom små hål eller öppningar i föremålet. En ljudvåg är ett ämne som kan överföras till exempel genom att kollidera med varandra eller med luftpartiklar.

Ljud färdas (genom att partiklar kolliderar med varandra) genom vibrationer (rörelseenergi) av olika typer av materia, inklusive luft. Ljud färdas i vatten och andra flytande ämnen. Ljud går genom fasta, homogena ämnen som trä, stål etc. Ljudvågor är oväsentliga. Ljudöverföring kan utformas på olika sätt. Ljudvågor, eller vågformer, är ett matematiskt sätt att visualisera ljud.

hörsel

Ljud går från den synliga delen av örat till hjärnan.

Ljudvibrationer överförs genom örsnibbarna till sinnescellerna i innerörat. Där omvandlas vibrationerna till elektriska impulser som sedan skickas till hjärnan. Perception sker i hjärnan – vi hör. Rörelseenergin omvandlas till elektrisk energi (t.ex. elektrokemiskt) i sinnescellerna.

hörselhälsa

Om du gillar musik kommer hög volym inte att skada din hörsel. Höga ljud är bara farliga om öronen är skadade. Tillfälliga höga ljud skadar inte hörseln.

Oavsett om du gillar musik eller inte, kan hög volym skada din hörsel (känselceller). Höga ljud är skadliga, oavsett om de skadar öronen eller inte. Enstaka höga ljud kan skada hörseln.

De flesta av de undervisningsråd som finns i en lärarhandledning, inklusive reproduktionsmaterial, är utformade för att skapa möjligheter för eleverna att uttrycka, utveckla och testa sina idéer på en mängd olika sätt, samtidigt som det underlättar för läraren. Identifiera "inlärningsbehov".

Lärarbehörighet, innehållsval och yttre förutsättningar

En lärares förmåga att undervisa är viktig för innehållsval och elevers lärande. Zetterqvist (2003) beskrev denna kompetens som en lärares kombinerade kunskap om ämnesteori, pedagogik och ämnesundervisningsforskning. Jag diskuterade denna aspekt tidigare i kapitel 3.

Yttre förutsättningar innefattar immateriella och materiella faktorer som påverkar undervisningen och dess organisation. Det kan till exempel vara tidsramar, utbildningsmaterial och möjligheter till samarbete.

4.4 Lärarhandledning Lärarhandledningen låg till grund för upprepade undervisningsexperiment som genomfördes av tjänstgörande lärare från årskurs 4 till 9, och gick även igenom tre lärare och deras elever (år 13-14) i Spanien (Lustig et al., 2009). . Baserat på insamlade data reviderades lärarhandledningen flera gånger (Figur 4.3).

Figur 4.3. Att lära ut experiment är en cyklisk process med feedback (Ur Wallin,

2004, nr 88)

Bedömningen baseras på en analys av integrerad undervisning med hjälp av lärardagböcker, intervjuer med lärare och elever, deltagarobservation, som även innefattar reflektion över interaktioner mellan lärare och elev, samt analys av elevsvar på olika frågor. När det gäller efterföljande revideringar av lärarhandledningen har återkoppling på viktiga aspekter av undervisningen som framkommit från tidigare testcykler införts.

designtest

målkurs

genomföra

Utvärdera

Den version av Lärarhandledningen Ljud, hörsel och hälsa som används i denna studie tar upp följande (West, 2008a):

Studera hörselhälsa, resonemang, attityder och beteende hos barn och ungdomar i olika bullriga miljöer.

Hur kunskap om ljud och hörsel utvecklades ur ett historiskt perspektiv.

Översikter av pedagogiska ämnen inom kemi (partikelteori för undervisning), fysik (ljuds egenskaper, inklusive ljudutbredning) och biologi (hörsel- och hörselhälsa samt hörsel hos olika djur) för att stödja lärare inför undervisning.

En genomgång av forskning om elevers uppfattningar och lärande av ljud och hörsel, inklusive en kort genomgång av de olika innehållsaspekterna och relevanta vanliga alternativa och vetenskapliga perspektiv som tydliggör skillnaderna mellan dessa perspektiv (”studiekrav”).

En rad formativa bedömningsstudier som ger lärarstöd inför undervisning och bedömning.

Kursinnehåll och lektionsplaner.

Diskussionen kretsar kring instruktionsmål relaterade till läroplanen och lektionsplaner, "inlärningsbehov" och bedömning.

Många pedagogiska förslag, inklusive bilagor, har utvecklats utifrån de teoretiska utgångspunkter som jag presenterade i kapitel 3 och 4. Undervisningsförslag behandlar lärandemål, ljud omkring oss, ljudkällor och spridning i olika medier, fördelar och nackdelar med olika modeller, ljudhastighet, tonhöjd och volym, öron och hörsel, hur man skyddar hörseln, ljud som träffar olika ytor, klassrumsljud och teknik och en medvetenhet om sina egna värderingar och kompetenser. Bilagorna består i första hand av ett stort antal frågor som kan läggas till grund för formativ bedömning, gruppdiskussioner, obduktionsreflektion m.m. Så i övningarna ingick att ta ställning, uttrycka en åsikt, argumentationsförmåga, kunna skilja på vetenskaplig kunskap och värderingar, kunna bedriva forskning, bland annat reflektera över vad jag visste som elev i förhållande till att sätta upp mål (efterreflektion) . Argumentationsövningar har flera syften: att ge eleverna möjlighet att lära sig hur man bygger argument och att leva upp till sina värderingar, samtidigt som de lägger till innehåll

studie. I bilagan finns också ett diskussionsunderlag som relaterar djur och djurs hörsel till termer och begrepp som används inom fysik (frekvens, tonhöjd, hertz, volym, decibel, infraljud och infraljud).

Det sista kapitlet, som lagts till efter det senaste undervisningsexperimentet, är ett kapitel om lärarerfarenhet.

En forskningsbaserad lärarhandledning som denna skulle kunna vara en del av Johnsons (2007) uppmaning att forskare bör hållas ansvariga för att överbrygga klyftan mellan forskning och praktik.

Tills lärare kan se till att revidera sina undervisningsmetoder för att reflektera

Mer effektiva metoder för att lära ut vetenskap – som vetenskap – är här för att stanna

Status quo, vilket i de flesta fall innebär att lära ut vetenskap som isolerade fakta och ignorera dem

Det dynamiska naturvetenskapliga fältet hindrar också fler elever från att lära sig naturvetenskap. vetenskap

Lärare har ett ansvar att överbrygga klyftan mellan forskning och praktik,

Tillgång till praktiserande lärare. En mer fokuserad forskningsagenda som syftar till detta

mind kommer att ge viktiga ledtrådar om hur man börjar förändra naturvetenskaplig undervisning.

(Johnson, 2007, avsnitt 135)

Slutligen vill jag påpeka att jag ser lärarhandledningar som konceptuella artefakter som kan ge olika resultat. Det är ett kreativt material som kan utvecklas och bidrar till lärarnas kontinuerliga uppbyggnad av kunskap. Men den måste tolkas av enskilda lärare utifrån deras förkunskaper och erfarenhet av lärande och undervisning. Denna typ av meningskonstruktion, det vill säga läraren konstruerar sin egen förståelse av innehållet i lärarens handledning, liknar därför den meningskonstruktion där eleverna konstruerar sin egen förståelse av olika naturvetenskapliga fenomen. Därför finns det mer än ett sätt att tolka, förstå och implementera innehållet i riktlinjerna.

5. En historisk genomgång av idéer

Detta kapitel introducerar kortfattat utvecklingen av kunskap om ljud, hörsel och hälsa. Översikten visar att filosofer och vetenskapsmän i århundraden har kämpat med några av de alternativa föreställningar som studenter i dag (kapitel 3 och 4) möter innan de nått någon form av konsensus. Chi (2005) konstaterar att det är kännetecknande för sådana alternativa förståelser som ställer särskilda utmaningar för eleverna just för att de också formar historiskt långvariga debatter. En idéhistoria-översikt ger således underlag för att diskutera artikelns resultat i relation till vetenskapens historiska utveckling. Översikten inleds med reflektioner kring naturvetenskap och naturvetenskapens framväxt i skolan.

5.1 Naturvetenskapens framväxt Forskare och forskargrupper publicerar idag sina teorier på vetenskapliga konferenser och vetenskapliga tidskrifter där andra forskare kritiskt granskar och diskuterar det som rapporteras. Ibland går teorier sönder och nya teorier måste hittas, testas och diskuteras. Filosofer diskuterade sina teorier på liknande sätt långt innan Kristus ens föddes, och vetenskapliga diskussioner har blivit mer sofistikerade sedan dess. Ett exempel på denna historiska debatt är debatten om ljudets hastighet i luft, som tog över 1 000 år att nå enighet. Ett annat klassiskt exempel är teorin om att jorden är universums centrum, som utmanades i början av 1500-talet. Efter många diskussioner och astronomiska observationer av forskare vid den tiden dök en ny teori upp, som var centrerad på solen. Teorin möttes av stor skepsis under hela 1500-talet innan den slutligen accepterades. Det är viktigt för unga att den vetenskapliga kunskap som accepteras i dagens samhälle har utvecklats och utvecklats på liknande sätt. Annars kan media se motstridiga rön som meningslösa och forskare som opålitliga. (Newton, Driver & Osborne, 1999; Osborne et al., 2004).

Vetenskaplig forskning är en viktig del av utvecklingen av naturvetenskap. I skolan gör eleverna också sina egna undersökningar och försöker förstå sin miljö. Sedan måste de, liksom forskare, förstå hur de ska bedriva vetenskaplig forskning för att framgångsrikt kunna producera och hantera meningsfulla resultat. De måste kunna bilda en sub

Utifrån sina hypotetiska forskningsfrågor designa sina studier (t.ex. kontrollerade experiment), göra förutsägelser, göra observationer och mätningar, bearbeta data, dra slutsatser, reflektera över tillförlitligheten hos resultat och mätmetoder. Denna rapport har en motsvarighet i en tidskriftsartikel i form av en laboratorierapport (Driver et al., 2000). Newton et al. (1999) menade att det, i termer av elevernas ovanstående arbete, är möjligt för lärare att betona och diskutera betydelsen av vetenskaplig forskning för utvecklingen av vetenskaplig kunskap.

5.2 Ljud Detta avsnitt beskriver hur kunskapen om ljud- och ljudvågsutbredning har utvecklats.

ljudöverföring

Teorin om överföring av ljud genom ett medium går tillbaka till antikens Grekland. De lär sig att se ljud som något som kommer från en källa, men de har en annan uppfattning om den sakens natur. Ljud anses vara material, med ett bestämt uttryck. Demokritos (ca 400 f.Kr.) trodde att ljud var luft som hade en specifik form och som rörde sig från en plats till en annan (Hunt, 1978). Grekerna var dock inte utsatta för det moderna begreppet gas, och det var inte lätt att veta vad de menade med luft och hur de föreställde sig de olika processerna i den. Aristoteles (ca 350 f.Kr.) trodde att luft måste komprimeras för att överföra ljud, och att det var någon form av liten luftmassa, en liten vind, som rörde sig framåt (Caleon & Subramaniam, 2007). Den romerske filosofen Lucretius (ca 75 f.Kr.) trodde att när en person skrek högt, svämmade "ljudatomer" genom den trånga halsen och orsakade smärta (Eshach & Schwartz, 2006). Lucretius fysiska uppfattning av ljud återspeglas också i hans förklaring av varför ljudet kan höras utanför dörren. Vad han menar är att ljud färdas genom små osynliga hål.

I början av 1600-talet artikulerade forskare fortfarande tanken att ljud involverar förflyttning av materia från en plats till en annan. Till exempel hävdar Gassendi att ljudöverföring består av strömmar av atomer som kommer från ljudkällor (Blood, 2009). Dessutom menade Beeckman att det vibrerande föremålet delade upp den omgivande luften i mindre segment bestående av små, runda, luftfyllda föremål som rörde sig i olika riktningar och uppfattades som ljud (Caleon & Subramaniam, 2007). fram-

Idén om att ljud är likvärdigt med ren rörelse av materia har en lång historia.

I mitten av 1600-talet etablerades de första vetenskapliga tidskrifterna där forskare publicerade sina forskningsresultat som artiklar (Hunter, 1978). En öppen, kritisk, vetenskaplig debatt har inletts. Boyle och Hooke publicerade ett bevis på 1660-talet för att ljudets utbredning var relaterad till, men inte likställd med, materiens rena rörelse (ibid.). De kunde använda en vakuumpump för att visa att ljud inte kan färdas i ett vakuum. Sådana bevis övertygade forskare i början av 1700-talet att ljud behövde ett medium för överföring.

ljudvågor

Termen ljudvåg har länge använts för att beskriva överföring av ljud. Det finns indikationer på idéer om ljudvågor i Aristoteles skrifter, och en jämförelse med vattenvågor (Caleon & Subramaniam, 2007). Boyle använde också ljudvågskonceptet och som jag nämnde tidigare drog han slutsatsen att ett medium är nödvändigt för att ljudutbredning ska ske (Acoustics, 2009). På 1600-talet började teorier, matematiska modeller, användas för att formulera hypoteser och teorier om olika fenomen. Den första teoretiska förklaringen av begreppet ljudvågor presenterades av Newton i hans bok Principia från 1687 (Caleon & Subramaniam, 2007).

5.3 Öron och hörsel Det finns också texter från forna tider som man tänker på hur hörsel fungerar Femhundra år före Kristi födelse föreslog Anaxagoras att hörseln kan förklaras med att ljud tränger igenom hjärnan (Hunt, 1978). Vidare skrev Platon (ca 300 f.Kr.) om mänsklig hörsel:

Det tredje sinnet vi kommer att överväga är hörseln. vi kan veta vad som orsakar

hörselintryck. Låt oss generellt anta att ljud är ett slag mot hjärnan och blodet,

Det forsar från luften, passerar genom örat till själen och

Hörsel är en rörelse som initieras av slag som börjar vid huvudet och slutar vid leverns plats.

(Platon, 2007, s. 481)

Theophrastus (ca 300 f.Kr.) var en elev av Aristoteles som kopplade samman luft och hörsel. Han trodde att luften inuti örat måste röra sig på ett liknande sätt som den omgivande luften eftersom hörselorganet är i kontakt med det (Hunter, 1978).

Öronanatomi och ljudöverföring

Det var först på 1500-talet som kunskapen om örats anatomi och funktion började expandera till områden relaterade till användningen av döda i anatomiska studier. Tidigare var kunskapen om örat begränsad till de externt synliga delarna. Kunskapen om örats anatomi och funktion kom från en serie italienska läkare. I början av 1500-talet upptäckte de Capri två små hörselben i mellanörat, varav det ena var fäst vid trumhinnan. Dessa små ben kom att kallas hammare och städ. Baserat på sina upptäckter formulerade de Capri en teori om hur örat fungerar: Han trodde att luftens rörelse i hörselgången fick trumhinnan att vibrera, och denna rörelse överfördes till hörselbenen så att de träffade varandra. Under samma århundrade upptäckte Ingrassia ett tredje litet hörselben, stigbygeln. Dessutom upptäckte Eustachio ett tunt rör, pinna, som förband mellanörat med svalget. Han beskrev strukturen så väl att Eustachian-röret senare fick sitt namn efter upptäckaren. (Pappas, 2000).

I slutet av 1500-talet kunde hörselnedsättningen på grund av oförmågan att överföra ljud till olika delar av örat börja differentieras. Den italienske läkaren Caprivaccio var den första att diagnostisera hörselproblem och dövhet. Han testade var hörselnedsättningen fanns i örat genom att patienten höll en liten järnstav mellan framtänderna. Han låter instrumentets vibrerande strängar röra vid staven. Om patienten hör ett ljud när man slår på strängarna kan man dra slutsatsen att hörselnedsättningen måste sitta i trumman. Förklaringen är att ljudvibrationen vidare överförs genom skallen till hörselbenen genom järnstången utan att passera genom trumman, så att patienten kan känna vibrationen. Om du inte hör något måste hörselnedsättningen sitta i hörselbenen eller längre bort i örat. (Pappas, 2000).

I slutet av 1700-talet beskrev Cortugno i sin avhandling att innerörat innehöll en vätska. Han drog slutsatsen att ljud därför måste överföras till denna del av örat genom denna vätska. (Pappas, 2000).

Örat som frekvensanalysator

I början av 1800-talet började forskare studera de frekvenser som den mänskliga hörseln kan uppfatta. Deras resultat visade att den högsta frekvensen som örat kan registrera är 24 000 vibrationer per sekund (Hz), vilket nu vanligtvis är 20 000 Hz (Rossing, 2007). Hermann von Helmholtz föreslog senare, och förkastade senare, en hypotes att enskilda nervfibrer fungerar som vibrerande strängar, var och en med sin egen resonansfrekvens. Först cirka 100 år senare, på 1940-talet, kunde von Békésy visa att

Örat kan skilja mellan olika ljud eftersom basilarmembranet i snäckan vibrerar på olika ställen beroende på frekvensen.

5.4 Hörsel och modern teknik Den snabba teknikutvecklingen under de senaste decennierna har lett till utvecklingen av en rad elektroniska produkter som kan producera ljud av hög kvalitet och volym. En bieffekt är att unga ofta utsätts för alltför höga ljud i en mängd olika miljöer, till exempel när de lyssnar på musik på sina egna bärbara musikspelare. Med utvecklingen av hörlursteknikdesign för musikspelare är det möjligt att lyssna på musik med oförändrad kvalitet även på hög volym. Studier har visat att människor gillar att höja volymen när det finns störande ljud runt dem, när de vill vara tysta för andra, när det är dags för sin favoritlåt eller när de bara vill koppla av. Dessutom har tekniken gjort det möjligt att lyssna på hög volym utan att störa andra. Unga människor och andra riskerar att utsättas för höga ljud, inte bara genom bärbara musikspelare. Högljudda volymer ses ofta på konserter, diskotek, fester, biografer, sportevenemang och i allt högre grad även träningsevenemang. (Se artikel 3 Forskningsöversikt)

6. Metod

Basen jag använder i min forskning omfattar både kvantitativa och kvalitativa data. Pring (2006) är kritisk till den vanliga binära uppdelningen av kvantitativ och kvalitativ forskning. Dewey hade invänt mot denna uppdelning, skriver Prine.

Och en sådan kartesiansk dualism är bara en av de "pseudo-dualism" som kritiserats av Dewey.

[...] men han skulle förneka den frekventa "epistemologiska" och "ontologiska" segregationen

Separera kvalitativa och kvantitativa forskare. (Prince Press, 2006, s. 45)

Johnson och Onwuegbuzie (2004) menar att det finns ett tredje forskningsparadigm mellan dessa två inom utbildningsforskning, som de kallar mixed methods-forskning. Detta är det metodologiska tillvägagångssättet som används i denna studie.

6.1 Lärare Sju lärare från fyra olika skolor deltog i studien. Tre lärare från samma skola undervisade i fjärde klass. Tillsammans planerar och undervisar de en grupp elever, som vanligtvis delas in i tre mindre grupper. Två lärare från olika gymnasieskolor undervisar elever i årskurs 7, och två lärare från en tredje gymnasieskola undervisar elever i årskurs 8. Alla lärare brukar undervisa i tre naturvetenskapliga ämnen, biologi, fysik och kemi, och undervisar även i teknik. Undervisningen sker i årskurs 4 vårterminen 2006 och årskurs 7 och 8 vårterminen 2007. Alla utom en lärare i årskurs 4 hade tidigare deltagit i piloten.

Alla lärare spelar in och reflekterar över sin undervisning via onlineplattformen i journalform efter varje lektion. Lärarna diskuterar hela tiden med varandra och ger varandra feedback. Lärare som undervisar i årskurs 4 har möjlighet att göra detta genom möten ansikte mot ansikte i sina egna skolor. Eftersom lärarna i sjuan och åttan kommer från tre olika skolor kommunicerar de, diskuterar och ger feedback via onlineplattformen. Jag gav positiv och omedelbar feedback på lärares dagboksanteckningar för att öka deras motivation och stimulera till fortsatt inspelning. Lärarna styrde dock innehållet efter sina mål, och jag höll fast vid deras frågor. Jag deltog också i diskussioner som fördes över Internet. Dessutom deltog jag i arbetsmöten och kurser.

6.2 Elever 199 elever deltog i studien: 48 elever från årskurs 4 (24 flickor och 24 pojkar), 71 elever från årskurs 7 (28 flickor och 43 pojkar) och 80 elever från årskurs 8 (38 flickor och 42 pojkar). Skolan eleverna kommer från ligger i Västsverige. Skolans serviceområde är uppbyggt av olika sociala grupper utan fördel i någon riktning.

Förutom att se en film om tinnitus i sin musikklass i 3:e klass, hade 4:e klassarna inte fått någon tidigare formell undervisning om ljud, hörsel och hälsa. Elever i årskurs 7 och 8 får ingen undervisning om ljud, däremot har de blandad erfarenhet av öron- och hörselhälsa. En relativt stor andel av eleverna (60 % i årskurs 7 och 50 % i årskurs 8) sa att de hade någon form av tidigare undervisningserfarenhet med öron och hörsel. Den vanligaste kommentaren var 'Jag såg en film om tinnitus i musikklassen', men det fanns också kommentarer som 'Jag lyssnade på en skolsköterska som kom och gav oss ett provpapper' och 'Läraren pratade om öron'.

Fjärdeklassare har tillbringat terminen med att arbeta med "luftpartikelmodeller" innan de började lära ut ljud, hörsel och hälsa. En klass i 7:an och alla 8:an hade tidigare använt partikelmodeller, medan de resterande 7 klasserna bara hade sysslat med mer ytliga resonemang.

6.3 Datainsamling Databasen innehåller skriftliga prov, elevintervjuer, elevanteckningsböcker, lärarintervjuer, lärardagböcker och lärardiskussioner online, observationsanteckningar från deltagare och videoinspelningar. Data samlas in för två distinkta syften. Det första målet är att förstå elevernas kunskaper och attityder till ljud, hörsel och hälsa före och efter lektionen. Det andra målet är att få en så korrekt bild som möjligt av vad som undervisas i olika klasser.

Elevprov och elevintervjuer

Två kontrollinstrument, ett frågeformulär och ett frågeformulär, användes före, efter och ett år efter avslutad undervisning. Frågeformuläret innehöll öppna frågor om ljud, ljudöverföring och hörsel, samt några frågor om tinnitus, för vilka endast slutna svarsalternativ (ja/nej) fanns tillgängliga. frågeformuläret har mig

Den består i första hand av flervalsfrågor i form av en femgradig Likert-skala, där eleverna ska ta ställning till frågan om ljudnivåer och öronproppsanvändning i olika miljöer. Eleverna ombads också att rapportera sina tinnitusupplevelser och sina lyssningsvanor i relation till bärbara musikspelare (MP3-spelare). För elever i årskurs 7 och 8 har enkäten även en bilaga med några öppna frågor. Testinstrument ges till alla elever i olika klasser i samma ordning. I förtestet måste eleverna fylla i frågeformuläret för lektion 1 och frågeformuläret för lektion 2. I eftertestet var ordningen på det försenade eftertestet ett år senare omvänd. Testfrågornas innehåll och utformning ges i motsvarande artiklar.

I förtestet kompletterades elevernas skriftliga svar på enkäten med elevintervjuer i klass 4. Utifrån den semistrukturerade intervjumetoden (Kvale, 1997) var elevens intervju direkt relaterad till förtestet. De fick beskriva hur de tolkade varje testfråga och vad de hade för tankar när de skrev sina skriftliga svar.

Analysen av kvalitativ data, det vill säga vad eleverna uttryckte när de svarade på de öppna frågorna i enkäten, genomfördes i två steg. Det första steget är en iterativ och relativt öppen kodningsprocess utformad för att försöka fånga återkommande mönster. I processen användes tidigare fynd inom området som stöd. Utifrån framväxande mönster och tidigare forskning definierade jag olika kategorier, som i sin tur användes i den slutliga analysen av kvalitativ data. Kvantitativa data från frågeformulären analyserades med hjälp av Statistical Data Analysis i SPSS. Alla testuppgifter har testats, testats och reviderats baserat på svaren och svaren från andra deltagande elever i årskurs 4-9 under tidigare omgångar av designcykler.

Varje artikel ger en mer detaljerad genomgång av de insamlade uppgifterna, inklusive den databehandling som har utförts.

undervisning

Att lära ut samma eller liknande innehåll i olika klassrum är naturligtvis olika beroende på läraren, eleverna och många andra faktorer. Flera datakällor användes för att fånga vad som hände i olika klassrum för att förstå elevernas lärandemöjligheter. De inkluderar inspelade beskrivningar av undervisning av onlinelärare, såväl som deras journalanteckningar, ömsesidig feedback och diskussioner. Andra källor är mina egna fältanteckningar, inklusive reflektioner från arbetspass och omfattande klassrumsobservationer, och några videor -

Kursinspelningar. Andra bevis är elevanteckningsböcker, inklusive lärares feedback till eleverna. Slutligen kom data som användes från semistrukturerade intervjuer med alla lärare före och efter undervisning.

6.4 Integrerad undervisning Alla lärare använde lärarhandledningen (West, 2008a) som sitt eget kunskapsbyggande verktyg och undervisningsresursmaterial. De utvecklade lärandemål baserat på idéer som presenterades i lärarhandledningen som de ansåg var lämpliga för deras elevpopulation. Djupet i målsättningen varierar baserat på den individuella instruktören, studentens engagemang och de frågor eleverna ställer under kursen. Undervisningstiden som tilldelas varje klass, inklusive omfattande testtid, är 15-20 timmar.

Områdena ljud, hörsel och friskvård har integrerats i undervisningen på olika sätt och områdena är inte åtskilda i något klassrum. I den översiktsrapport som följer av vad undervisningen faktiskt omfattar har jag dock valt att för enkelhetens skull redovisa innehållet områdesvis.

Innehållet i kursen om ljud är: hur ljud alstras när ett föremål vibrerar, ljud överförs genom partiklarna av materia i luft (gas), flytande och fast, olika sätt att uttrycka dess ljudöverföring inkluderar elevens egen representation, betydelse Konceptet med ljudvågor, egenskaperna för tonhöjd och volym, och hur man skapar en bra ljudmiljö genom reflektion och absorption av ljud av olika material. Dessutom ingår ljudhastigheten också i undervisningen i årskurs sju och åttonde klass.

Det hörselrelaterade innehållet handlar om örats anatomi och funktion och alla elevgrupper använde anatomiska och funktionella öronmodeller samt modeller av hörselskelettet i naturlig storlek. Specifikt diskuteras hjärn-/hårcellerna och effekterna av höga ljud på dessa strukturer, inklusive risken för tinnitus. Alla lärare använde ljudnivåmätare i sin undervisning och de flesta elever fick ljudnivåer mätta på olika platser i och/eller utanför skolan. Elever som hade med sig sina egna MP3-spelare till skolan mätte hur högt de brukar lyssna på musik.

Fysiker använder dock oftare termen "partikel" för att hänvisa till subatomära partiklar, partiklar mindre än atomer, kända som elementarpartiklar.

I dessa sessioner diskuteras återigen effekterna av höga ljudnivåer på hörseln och risken för tinnitus. Olika hörselskyddsvarianter (muffar) har visats, delvis testat och diskuterat. Alla elever deltog i en gruppdiskussion om diskoljudsnivåer, där de i grupp diskuterade vetenskaplig kunskap och åsikter (värderingar) om ljud, hörsel och hälsa och hur man kan skilja dem åt. Många elever analyserade också sin positionering enligt denna klassificering. Därför ingår frågor om hur man bibehåller en god hörsel och hur man minimerar risken för tinnitus i många lektioner. Under några lektioner på resan bedömde eleverna sin förståelse (efterreflektion) mot angivna mål.

Eleverna har möjlighet att arbeta med innehåll både muntligt och skriftligt. Lärare undervisar både helklasser och små klasser (halvklasser eller liknande). Eleverna utförde olika experiment, arbetade i grupper och deltog i gruppdiskussioner. Alla lärare, på olika sätt, använder kontinuerligt formativ bedömning och feedback till eleverna som verktyg i sin undervisning.

6.5 Etisk ståndpunkt Alla personer som är involverade i forskningsprojekt skyddas av så kallade personskyddskrav, vilka anges i fyra generella grundkrav, nämligen kraven på information, samtycke, sekretess och användning (Centrala etikprövningsnämnden, Datainspektionen, Statistiska Centralbyrån & Socialstyrelsen, 2009. I denna studie har skolledning, lärare, föräldrar och elever informerats om studien och dess syfte, samt de villkor som ställs för dem som deltagit i studien. Forskarens namn och institutionens status anges så att deltagarna kan kontaktas för mer information. Både lärare och elever går med på att delta. Eftersom en del av undervisningen har videofilmats har relevanta vårdnadshavare inklusive eleverna fått skriftlig besked och samtyckt till att videofilma eleverna. Skriftlig information som indikerar att deltagandet är frivilligt, att eleverna har rätt att avbryta deltagandet utan negativa konsekvenser och hur de insamlade uppgifterna kommer att användas, t ex filmsekvenser kan visas i forskningskonferenser och/eller utbildningsmiljöer; i årskurs 4, en av En elev fick inte vara med under inspelningen och eleven hölls utanför kamerans synfält. Det fanns också elever i årskurs 7 som glömde att lämna tillbaka sina samtyckesformulär och tvingades arbeta i oinspelade grupper när gruppdiskussioner spelades in.

6.6 Generaliserbarhet Det är inte möjligt att göra generella uttalanden om insatsernas inverkan på social praktik (Hammersley, 2009). Det innebär till exempel att det inte går att generalisera slutsatser om elevers lärande och attityder till undervisningsresultaten av forskningsbaserade undervisningssekvenser. Det beror bland annat på att en sådan sekvens är kontextbunden och den kan appliceras på olika sätt beroende på vilken lärare som utför den och vilken grupp elever han undervisar. Hammersley menar också att klassrumsresultaten alltid är mångfacetterade och svåra att mäta exakt. Å andra sidan kan ett väl beskrivet interventionsresultat användas av en annan lärare eller forskare i en liknande situation och läraren/forskaren kan relatera sin position till den beskrivna interventionen (Bassey, 1981). Andersson (2000) hänvisar till denna form av generalisering som utvecklingseffektivitet.

6.7 Giltighet Provfrågorna som används i varje prov är relaterade till undervisningens centrala innehåll, vilket bidrar till att förbättra innehållets validitet. Samma frågor används mest för pretest och posttest. Det finns också frågor där formuleringen har satts i ett annat sammanhang men ändå testar samma sak. Risken med att använda samma frågor är att eleverna fokuserar på det specifika innehållet, men denna risk minimeras eftersom det försenade posttestet tas ett år efter avslutad undervisning.

Eleverna ombads rita sina svar på vissa frågor, men sedan fick de också förklara sina bilder i ord. Ehrlén (2009) menar att endast långa svar utan tillhörande text är svårtolkade. Enligt Cohen, Manion och Morrison (2000) bidrar intervjuer till validitet, den så kallade respondentvaliditeten. Vi intervjuade några elever av denna anledning: valet föll på några yngre elever, som hade något mindre skriftliga färdigheter än äldre elever. Urvalet baseras på elever som av läraren anses prestera på, under eller över genomsnittet, vilket inkluderar en tredjedel av eleverna i varje kategori.

6.8 Tillförlitlighet Tillförlitlighet är ett mått på graden av tillförlitlighet (dvs. konsistens) med vilken mätningar görs. Ett sätt att öka tillförlitligheten när man konstruerar provobjekt är att välja ord- och meningsstrukturer så att dyslektiska elever inte missgynnas (Linn, 2006). Därför användes enkla ordrepresentationer vid konstruktionen av de olika proven och i enkätdelen användes elevrepresentationer av femteklassare från 2003 års nationella bedömning (Kärrqvist & West, 2005). De flesta öppna frågor följer ett format som hjälper eleverna att förstå läsförståelse (Wandersee, 1988). Elever i alla åldrar testades sedan på frågorna i de olika frågeformulären. Ytterligare åtgärder har vidtagits för att förbättra tillförlitligheten i testfall, lärare uppmanas att vara medvetna om elever med svår dyslexi, och i vissa fall i årskurs 4 läser lärare upp några frågor för eleverna och hjälper eleverna att skriva ner sina verbala svar.

En annan form av tillförlitlighet är interbedömartillförlitlighet. För att öka detta användes följande procedur:

Tre forskare tolkade och bedömde elevsvar, ritningar och texter enligt ett etablerat kategorisystem;

Poängen jämfördes och diskuterades, klassificeringssystemet förfinades och nya poäng utvecklades,

De återstående skillnaderna diskuterades så småningom tills konsensus nåddes bland de deltagande forskarna.

De relativt låga avhoppen av elever i de olika proven bidrar också till tillförlitligheten. Vid år 4 deltog 94 % av deltagarna i alla försök, med motsvarande siffror på 92 % och 93 % vid år 7 respektive 8.

Avslutningsvis kan nämnas att könsfördelningen på de deltagande eleverna var något ojämn: 45 % flickor och 55 % pojkar. Detta diskuteras vidare i artikel 3 där systematiska könsskillnader uppstår.

7. Abstrakt

Det övergripande målet för hela forskningsprojektet var att undersöka hur undervisning baserad på en frågebaserad undervisningssekvens bidrar till elevernas lärande och förståelse för ljud- och ljudöverföring, öron- och hörselfunktion samt hälsa. Tillvägagångssätt med höga ljudnivåer förespråkas.

Avhandlingen består av tre artiklar som var och en besvarar en egen forskningsfråga. Olika artiklar är utformade för att undersöka elevers uppfattningar om ljud, hörsel och hälsa och lärande i relation till den bedrivna undervisningen. Ett ytterligare syfte var att undersöka var de höga ljudnivåerna finns för eleverna före och efter avslutad undervisning.

Artikel 1 svarar på följande forskningsfråga: Vad tycker eleverna om hur örat och hörsel fungerar före och efter studieundervisningen? Vad vet de om tinnitus? Den här artikeln är baserad på elevers uppfattningar och lärande om hörsel och tinnitus före och efter undervisningen de stött på. Databasen innehåller elevers svar på lyssnarfrågor, deras attityder till vissa påståenden om tinnitus och deras svar på hur ofta de lyssnar på musik på MP3-spelare och vilka erfarenheter de har av tinnitus. Angående lyssnande ställdes eleverna följande frågor: "Vad händer när ljud når örat? Rita vad du tänker just nu. Skriv en kort text om ritningen som kan förklara vad du tänkte när du ritade den. I frågan Bilderna som visas består av huvudprofiler sedda framifrån Data samlades in före, efter och ett år efter avslutad undervisning I samband med preliminära prov intervjuades några elever i fjärdeklass.

Resultaten visade att ungefär en fjärdedel av fjärdeklassare och hälften av sjunde- och åttondeklassare lyssnade på musik på en MP3-spelare varje dag eller nästan varje dag. Cirka 35 % till 70 % av eleverna svarade att de upplevde någon form av tinnitus, och 5 % sa att de ofta besväras av tinnitus. I lyssnarfrågorna före testet nämnde de flesta elever i 4:e och 7:e klass bara hjärnan när de beskrev vad som händer när ljud når örat. Dessa beskrivningar/ritningar visar inget medvetande

Atomstruktur i örat. De vanligaste svaren bland 8:e klassare handlade dock om delar av hjärnan och öronen. Efter instruktioner involverade de vanligaste reaktionerna i alla tre kategorierna en eller flera delar av hjärnan och örat. Resultaten visade också att 4:e klassare också behöll sina kunskaper ett år efter att undervisningen avslutats, i vissa fall bättre än 7:e och 8:e klassare. Men ju äldre eleverna var, desto mer avancerade var deras svar, vilket innebär att en större andel av deras svar inkluderade cellstruktur och/eller kausalitet. Resultaten visade också att elevernas medvetenhet om tinnitus förbättrades avsevärt efter att de fått undervisningen. Inga systematiska könsskillnader hittades.

Många unga utsätts i allt högre grad för höga ljud, till exempel genom MP3-spelare, och utvecklar hörselnedsättning som tinnitus. Av den anledningen efterlyser många forskare förebyggande information och utbildning om riskerna för hörselskador. Artikeln antyder att det kan vara svårt för unga att förstå begreppet fara med buller, och att eleverna också behöver förstå örats struktur och funktion.

Artikel 2 Del II besvarar följande forskningsfrågor:

Vad förstår 10-14-åriga elever om ljud- och ljudöverföring före och efter att de fått forskningsbaserad undervisning om ljud, hörsel och hälsa? I vilken utsträckning använder eleverna allmänna teorier om ljud- och ljudöverföring när de uttrycker sin förståelse före och efter lektionen? Forskning har visat att att lära sig ljudets natur, inklusive ljudutbredning, innebär stora utmaningar eftersom det är ett abstrakt fält. Att förstå innebörden av abstrakta begrepp relaterade till ljud och dess utbredning innebär vanligtvis att eleven måste ändra sin ontologiska position, från att uppfatta ljud som ett materiellt fenomen, till att föreställa sig ljud som ett processfenomen, en rörelseprocess. En ytterligare utmaning är att kunna generalisera sin förståelse för ljud och ljudöverföring, det vill säga att kunna tillämpa den på såväl vakuum som gaser, vätskor och fasta ämnen.

Databasen innehåller elevernas skriftliga svar på fyra frågor, nämligen överföring av ljud i vakuum, luft, vatten och trä, i relation till testerna före, efter och efter fördröjning. Ett verktyg på flera nivåer, "Generalized Voice Theory Framework", utvecklades för att analysera elevers uttrycksfulla röst och

ljudöverföring. Varje elevs sammansatta svar på de fyra frågorna användes sedan som analysenhet.

Resultaten visade att de flesta av eleverna beskrev ljudspridning som ett materiellt fenomen innan undervisningen, eller så kom de inte på någon ljudspridningsteori. I efterprovet använde de flesta eleverna en förklaringsmetod baserad på processförståelse, det vill säga att beskriva överföring av ljud som en rörelseprocess. Ibland kombineras sådana processförklaringar med materialförklaringar, vilket gör att elever använder olika teorier i olika medier. Ett år senare var materialförklaringar återigen vanligast, men en fjärdedel resonerade fortfarande utifrån processförståelse utan tecken på väsentliga bevis. 4:e klassare använder processförståelse i liknande utsträckning som högstadieklassare efter att ha fått undervisning. De är något lägre än 8:e klassare, men betydligt högre än många 7:e klassare. Ju större de är i den allmänna teorin om ljudutbredning. Det finns inga systematiska könsskillnader i elevernas prestationer. Artikeln visar också att det finns skillnader i elevernas förkunskaper och i hur de undervisas i olika klassrum, till exempel när det gäller formativ bedömning.

Sammantaget visar resultaten att eleverna utvecklar sin förståelse för ljud och ljudöverföring genom en mellanliggande teori som är en blandning av material och processidéer. Resultaten visade också att undervisning om ljud och ljudöverföring var mycket effektiv redan i fjärde klass. Slutligen utarbetas några innehållsrelaterade aspekter som antas gynna ljudinlärning och förståelse.

Artikel 3 Den tredje artikeln besvarar följande forskningsfråga: Vilken är elevernas attityder till hörselfrågor före och efter frågebaserad undervisning om ljud, hörsel och hälsa?

Den här artikeln undersöker var eleverna står i frågor som rör buller och användning av öronproppar. Data bestod av elevsvar på en serie flervalsfrågor om förtestet, eftertestet och fördröjt eftertest. I årskurs 4 bestod uppgifterna endast av elevsvar på flervalsfrågor, men i årskurs 7 och 8, några fler flervalsfrågor

Valfria frågor har lagts till där eleverna också skriftligen kan förklara varför de innehar dessa tjänster.

Resultaten visade att eleverna hade mer positiva attityder om sin hörselhälsa efter avslutad undervisning. Dessutom visade resultaten att de positiva attityderna hos äldre elever var i stort sett oförändrade ett år efter avslutad undervisning. Det de förklarade, om deras kunskap om hörselhälsa, blev också bättre i kvalitet med varje test. Resultaten visade också att under året efter avslutad undervisning förändrades elevernas beteende och de blev mer vaksamma på sin hörsel för höga ljud.

Sammantaget visar resultaten att äldre elever är mer hälsomedvetna, och en annan anmärkningsvärd trend är att flickor är mer hälsomedvetna än pojkar. Därför kan ljud-, hörsel- och hälsokompetens bland elever betraktas som en viktig del av förebyggande insatser som syftar till att bryta den trend med ökande hörselnedsättning bland ungdomar som har dokumenterats de senaste åren. Denna artikel visar alltså möjligheten att införliva hälsofrågor i grundskolans naturvetenskapliga undervisning.

8. Specifika innehållsfall

I detta kapitel besvaras de slutliga och övergripande forskningsfrågorna. Först introduceras begreppet pedagogisk hypotes/teori för disciplinen och därefter utvecklas en specifik innehållshypotes, inklusive de aspekter som finns däri, för undervisning om ljud, hörsel och hälsa.

Forskningsfrågan som ställdes var: Hur kan specifika innehållshypoteser utvecklas som är effektiva för undervisningen i ljud, hörsel och hälsa?

8.1 Grundläggande pedagogiska antaganden/teorier Som nämnts tidigare i kapitel 3 finns det två huvudmål med att utforma forskning. Den ena är att främja utvecklingen av ämnespedagogisk teori, och den andra är att främja utvecklingen av undervisningspraktik genom att överbrygga klyftan mellan teori och praktik.

Utvecklingen av pedagogisk teori för disciplinen fortskrider genom att formulera pedagogiska hypoteser om villkoren för inlärning av ett visst innehåll. Dessa hypoteser kan i sin tur utvecklas till undervisningsteorier (Andersson, 2005; Andersson & Bach, 2005; Andersson & Wallin, 2006; Wallin, 2004). Dessa hypoteser/teorier inkluderar

Endast relevanta aspekter av innehållet i den regionen;

Gäller skolvetenskap och aspekter som rör naturvetenskapens natur

Det kan också vara tillämpligt på allmänna aspekter av undervisning i andra ämnen.

Medan de tidigare nämnda forskarna tidigare har belyst olika aspekter av naturvetenskapernas karaktär, inklusive allmänna aspekter, har jag fokuserat på att bidra med innehållsaspekter relaterade till undervisningen i ljud, hörsel och hälsa.

8.2 Specifik innehållshypotes för undervisningen i ljud, hörsel och hälsa I detta avsnitt föreslår jag en specifik innehållshypotes som gäller undervisningen i ljud, hörsel och hälsa. För att presentera ett sammanhängande fall av innehåll har jag valt att presentera mina resultat vid sidan av tidigare forskning, erfarenheter och resultat från tidigare undervisningscykler, samt systematiska nationella och internationella kartor (Figur 8.1).

Figur 8.1 Konstruerar ett specifikt innehållsfall för ljud, hörsel och hälsa.

Det specifika innehållet är uppdelat i tre delar för att introducera ärendets innehåll. Först börjar jag med vad som kan ses vara bra för undervisningen i ljud- och ljudkommunikation och introducerar sedan vad som kan ses för undervisningen i hörsel och hälsa. Avsnittet avslutas med aspekter som är gemensamma för hela området röst, hörsel och hälsa.

Denna formulerade innehållsspecifika hypotes kan sedan testas med nydesignade experiment, och om den håller för framtida testning kan den utvecklas till en innehållsspecifik teori för undervisning i ljud, hörsel och hälsa.

Specifikt innehållsfall

För undervisning i ljud, hörsel och hälsa

Bedömning och analys av tidigare cykler

prejudikatanalys

Forskning

mottagna forskningsresultat

systemundersökning

Ljud och ljudöverföring

När det gäller ljud- och ljudöverföring anses undervisning underlätta förståelsen av lärandet om vissa förutsättningar (1 till 7) beaktas i undervisningen. Det första är att förstå hur ljud produceras.

1. Ljud produceras av vibrerande föremål, oavsett vilket föremål som gör ljudet.

En genomgång av forskningen i artikel 2 visar att eleverna bättre kan utveckla sin förståelse för ljudutbredning om de först förstår att ljud produceras av ett vibrerande föremål. Asoko, Leach och Scott (1992a, 1992b) fann i en studie att elever i allmänhet uppfattade ljud som förekommande på olika sätt beroende på vilket föremål de gjordes av. De drog slutsatsen att eleverna behöver en allmän förståelse för att allt ljud produceras av vibrationer.

2. Det vibrerande föremålets rörelse överförs av "luftpartiklar" i luften. Rörelsen för varje enskild "luftpartikel" överförs till närliggande "luftpartiklar" i interaktionen.

Paragraf 2 anger tydligt att området ljud- och ljudöverföring är ett svårt och abstrakt område där barn och unga, såväl som studenter, möter stora utmaningar när de försöker utveckla en grundläggande förståelse för området. De såg generellt ljud- och ljudutbredning som ett fysiskt fenomen, snarare än att förstå ljudutbredning som en rörelseprocess. Exempel på materiauppfattning är ljud som färdas som materiepaket uppbyggda av ljudpartiklar, eller ljudvågor som färdas som materiavågor som färdas genom luft. Om materialuppfattning uttryckligen betonas i undervisningen antas det att elevernas förståelse av ljud förbättras. Resultaten för artikel 2 visar att många elever som får den här typen av undervisning kan utveckla en mer eller mindre god förståelse för processen, och de bibehåller denna förståelse, men resultaten visar också att en del elever gradvis återgår till en förståelse för ljudet av ärendet överföring och ljud.

Eftersom ljud- och ljudutbredning är nära besläktade med materia och dess struktur måste eleverna förstå materia, dess beståndsdelar och faser av materien för att få möjlighet att förstå mekanismerna bakom ljudutbredning. Detta innebär att vetenskaplig terminologi och delförklaringar som används i undervisningen måste förtydligas så att eleverna har en chans att förstå (Ogborn et al., 1996; Wickman och Ligozat, 2011). Vidare har Driver et al. (1994) och Eshach och Schwartz (2006)

Först när eleverna förstår att luft består av partiklar och att ett vakuum saknar dessa partiklar kan de utveckla förutsättningarna för en vetenskaplig förståelse av det medium som krävs för överföring av ljud. Punkt 2 behandlar elevernas beskrivningar av ljud och ljudöverföring och lyfter fram ovanstående. Den här artikeln belyser svårigheten att förstå ljudutbredning som en process, det vill säga överföringen av kinetisk energi genom materiens beståndsdelar snarare än materia. Man kan se att det är svårt för eleverna att förstå begreppet ljudöverföring innan de konstruerar det materiella konceptet. Fokus i denna artikel är dock inte att undersöka hur elever förstår material eller hur man utvecklar partikelteori för undervisning.

Det finns flera andra studier (t.ex. Andersson & Bach, 1995; Adbo & Taber, 2009; Garcia Franco & Taber, 2009; Johnson, 1998; Johnson & Papageorgiou, 2010; Löfgren & Helldén, 2009; Renström et al., 1999). et. Wiser & Smith, 2008), som diskuterar undervisning i partikelteori för elever. Forskning visar potentialen i att lära ut partikelteori redan under läsåret så att eleverna kan göra kontinuerliga framsteg i sitt lärande. Till exempel började Löfgren och Helldén arbeta med begreppet partiklar när barnen var sju år. Men dessa studier visar också att eleverna har svårt att bygga en acceptabel förståelse för naturvetenskap, och komplexiteten i samband med undervisning inom detta område. Forskare förespråkar till exempel olika utgångspunkter i undervisningen. Andersson och Bach (1995) utgår från gastillståndet, Löfgren och Helldén (2009) och Wiser och Smith (2008) utgår från det fasta tillståndet och Johnson och Papageorgiou (2010) utmanar läran om att utgå från materiens tillstånd. Och tycker att en annan utgångspunkt "materiell grund" borde utforskas ytterligare.

En annan svårighet gäller användningen av termen "partikel". Begreppet atompartiklar hänvisar till den mikroskopiska nivån och kan förväxlas med begreppet vardagliga partiklar som hänvisar till den makroskopiska nivån. Av denna anledning väljer Löfgren och Helldén (2009) att tala om molekyler snarare än partiklar. Jag valde dock termen partikel, som inkluderar atomer, molekyler och joner. En konsekvens av detta är att jag refererar till luftens beståndsdelar som "luftpartiklar" eftersom det kan vara ett sätt tills eleverna utökar sin förståelse för att luft i första hand består av olika typer av molekyler och ibland atomer. På så sätt kan begreppet luftpartiklar definieras i mer vetenskapliga termer

Fysiker använder dock oftare termen "partikel" för att hänvisa till subatomära partiklar, partiklar mindre än atomer, kända som elementarpartiklar.

Eftersom elevernas kunskaper om kursens strukturella delar ökar. Detta resonemang är baserat på idén uttryckt av Wiser och Smith (2008), som innebär att elevernas lärande kan utvecklas genom en mellanliggande modell som "Det kanske inte är vetenskapligt, men det är "kognitivt" i den meningen att det stöder retrospektiv " Att lära sig den (mer vetenskapliga) [...] modellen" (s. 231). I det här fallet betyder det att eleverna inte behöver omdefiniera begreppet partiklar när de lär sig mer, om de börjar med termen molekyl Det måste göras.

Oavsett vilken utgångspunkt partikelteori bygger på eller vilket kärnbegrepp som väljs, är partikelteori väsentlig för att ge eleverna förståelse för ljud och ljudöverföring. Specifika innehållsantaganden om ljud och ljudöverföring kan baseras på ett ramverk som utgår från partikelteorin om gaser (Andersson & Bach, 1995, 1996). Inlärningsframsteg kan sedan göras genom att överväga följande i ordning: "Specifik erfarenhet av luft, faser, fasövergångar, etc., partikelteori i gasformiga tillstånd och partikelteori i fasta och flytande tillstånd" (Andersson, 2011, s. 211) ). Eftersom fokus för denna avhandling inte ligger på undervisningsdesignen av partikelteorin om materia, kommer den inte att upprepas här. Mitt syfte i resonemanget ovan är att visa vikten av att utsätta eleverna för ämnets uppbyggnad så att de får möjlighet att lära sig om ljud och ljudöverföring. Med detta sagt är det inte sagt att om eleverna inte behärskar materialet så finns det ingen undervisning om ljud alls. Eleverna kan fortfarande utforska var ljud finns, de olika ljud som uppstår och hur de upplevs utan att förstå hur ljud färdas. Likaså kan de studera hur ljud produceras och experimentera med det (se aspekt 1). Men om målet är att eleverna ska förstå grunderna för ljudöverföring är det viktigt att förstå partiklar.

Det bör betonas att den i aspekt 2 föreslagna ljudspridningsmodellen också är en förenklad mellanmodell av skolvetenskap, som inte helt överensstämmer med den vetenskapliga synen på ljudspridning. Men i sin studie av gymnasieelevers lärande fann Fazio, Guastella, Sperandeo-Mineo och Tarantino (2008) att elevernas lärande är tillräckligt grundat för att de initialt kan beskriva ljudutbredning med hjälp av både mänskliga interaktioner och molekyler. De kan sedan utveckla sin förståelse för sunda vetenskapliga perspektiv. Därför kan mellanliggande modeller gradvis utökas till mer vetenskapliga modeller (Wiser & Smith, 2008).

3. Rörelsen hos vibrerande föremål överförs till gasformiga, flytande och fasta ämnen genom dessa ämnens "partiklar". Rörelsen för varje enskild "partikel" överförs till närliggande "partiklar" i en interaktion.

Artikel 2 visar att många elever och elever beskriver ljud och ljudutbredning på olika sätt i olika medier, vilket gör att de inte konstruerar en generell teori om ljudutbredning. Mina resultat visar att det är en utmaning för eleverna att konstruera generella teorier. En nödvändig förutsättning för att elever ska lära sig generalisera är att läraren är fullt medveten om att samma elev kan ha olika förklaringsmodeller och tar hänsyn till detta. Ett viktigt verktyg i detta arbete är formativ bedömning, inklusive kvaliteten på den feedback som ges till eleverna.

I artikel 2 framgår det att ett litet antal elever före lektionen beskrev att luft, syre och/eller gaser är nödvändiga för att sprida ljud i vatten. Efter undervisningen var det till och med ett fåtal personer som svarade med sådana formuleringar. Detta trots att lärare lär ut att vattenpartiklar överför vibrationsrörelser. En anledning kan vara att undervisningen i ljud börjar med utbredning genom luftpartiklar, så dessa elever bygger vidare sina teorier om ljudets utbredning i luft och i gasformiga ämnen som syre. De släpper in luft och syre i vattnet så att säga. Maurines (1993) menar att detta, baserat på liknande resultat, tyder på att eleverna ännu inte förstår hur ljud färdas genom vatten. I artikel 2 och andra studier (Caleon & Subramaniam, 2010a; Eshach & Schwartz, 2006) återfinns samma dilemma när det gäller ljudutbredning i fasta ämnen. Som Houle och Barnett (2008) skriver kan detta vara ett tecken på att elever förstår att ljud är luft, syre och/eller gas, och att dessa ämnen rör sig under ljudöverföring, oavsett i vilket ämne ljudet färdas. Caleon och Subramaniam (2010a) noterade i sin studie att tron att luft krävs för ljudöverföring, oavsett medium, var den starkaste alternativa övertygelsen som eleverna uttryckte. Som ett resultat kan eleverna blanda ihop olika medier och element när de försöker förstå hur ljud färdas, vilket i sin tur indikerar att deras förståelse för materialet ännu inte har utvecklats. Därför förefaller det viktigt att i undervisningen betona hur ljudöverföring sker i olika kurser, och att formativt bedöma elevernas tänkande efter undervisningen. Om eleverna redan från början har en bra uppfattning om energi, kan ljudutbredning diskuteras mer vetenskapligt i termer av den kinetiska energin som överförs mellan ett ämnes beståndsdelar.

4. Ju närmare avståndet mellan partiklarna, desto snabbare överförs rörelsen.

Punkt 2 visar att några elever angav att ljud färdas långsammare i vatten än i luft eller vatten i trä. Dessa uppfattningar är ofta kännetecknen för fysisk uppfattning. I det integrerade undervisningstillfället diskuterar eleverna ofta ljudets hastighet, som att testa om ljud kan färdas genom olika vätskor eller olika fasta material i experiment. Det är dock inte möjligt att göra uttalanden om ljudhastigheten i olika medier från dessa experiment. Det kan fortfarande finnas behov av att bemöta elevernas nyfikenhet med enkla resonemang, som i sin tur kan vidareutvecklas vid högre undervisningsstadier. Generellt sett, vid samma temperatur, kommer ljudets hastighet genom olika medier att öka när avståndet mellan partiklarna blir närmare. Det betyder att ljudets hastighet är snabbare i fasta ämnen än i vätskor, och snabbare i vätskor än i gaser. Naturligtvis påverkas ljudets hastighet i materia av temperatur, ju högre temperatur, desto snabbare ljud, och även av egenskaperna hos de ingående partiklarna. Dessa funktioner leder till allmänna regler som inte är omedelbart tillämpliga, vilket kan ge möjligheter till elever som så småningom kommer att lära sig mer om fysik.

5. Olika sätt att överföra ljud måste återspeglas i undervisningen

När det gäller testning är det tydligt att de olika sätten på vilka ljud överförs bör synas och återspeglas i undervisningen. Eleverna använder olika sätt att beskriva och/eller visualisera ljudöverföring, som visas i artikel 2 och andra studier (Eshach & Schwartz, 2006; Watt & Russel, 1990). Exempel på termer som används inkluderar vibration, eko, ridning, våg, ljudvåg, z-z eller uttryck som "brum" eller "tsk tsk." Till exempel kan en bild bestå av musikmusik, bubblor, linjer, vågor, pilar eller virvlar. Det innebär att studenterna närmar sig kursen genom att tolka och förstå ljud- och ljudöverföring på olika sätt, och ofta tillskriver uttryck olika betydelser än de skulle göra i ett vetenskapligt sammanhang. Därför måste eleverna ges möjligheter att uttrycka sina idéer, att bearbeta och utveckla eller rekonstruera dem enligt den vetenskapliga metoden, vilket de inte kan göra ensamma. Denna process involverar medling centrerad på den "populärvetenskapliga kinesiska" läraren. I min avhandling märkte jag att studenter ofta använde termen ljudvåg i en helt annan mening än den som används inom naturvetenskap. Eftersom det är en term som ofta används i vardagsspråk och naturvetenskap,

Det är nödvändigt att betona denna term i undervisningen för att ge eleverna möjlighet att förstå innebörden av de begrepp som vetenskapen bygger på. Många forskare (Caleon & Subramaniam, 2010a, 2010b; Barman, Barman & Miller, 1996; Eshach & Schwartz, 2006; Linder, 1992; Wittman, Steiberg & Redish, 2003) har dokumenterat de svårigheter som högskolestudenter och till och med högskolestudenter möter. Ordet sonic. Till exempel betraktas ljudvågor som ett ämne som i huvudsak kolliderar med luftpartiklar eller varandra, eller att luftpartiklar följer en vågliknande rörelse.

Om undervisningen fokuseras på och diskuteras de många olika sätt som ljud- och ljudöverföring kan representeras, och i vilka sammanhang de är relevanta, antas det att elevernas medvetenhet om de olika representationsformerna ökar. Detta inkluderar att påpeka att ljudvågor faktiskt är en grafisk representation som används av matematiker och fysiker för att beskriva överföring av ljud (Linder & Erickson, 1989).

6. Ljudöverföring är en brådskande process

Idén om ljudvågor leder till nästa steg, som är att ljudets utbredning är en framväxande process. En emergent process innebär att det är en storskalig process vars rörelsemönster skiljer sig från dess beståndsdelar. Vågorna som åskådare bildar tillsammans på läktaren under en fotbollsmatch är ett exempel på en framväxande process, eftersom människors upp- och nedrörelser skiljer sig ganska mycket från de massiva rörelsemönstren (vågorna) sedda på avstånd. Rörelsemönstret för bilplutoner kontra deltagande bilar är ett annat vardagligt exempel. På liknande sätt är transport av ljud ett exempel på en sådan framväxande process, där rörelsemönstren för de partiklar som utgör mediet skiljer sig från de storskaliga processerna. I storskaliga processer brukar vi prata om koncentration och utspädning i ett medium, och avbilda detta grafiskt som ett vågmönster som kallas en ljudvåg. Dessa olika rörelsemönster är ytterligare en svårighet för elever och elever att urskilja och förstå (Wittman et al, 2003). Detta innebär att inläraren återigen ställs inför en ontologisk förändring i sättet han ser på ljudets fortplantning och som tidigare nämnts är denna förändring svår att hantera.

Men istället för att fokusera min analys på elevernas lärande av emergenta processer, baserar jag mitt resonemang på tidigare forskning.

7. Ljudspridning är en komplex burstprocess

Målet med det senare är att göra det möjligt för eleverna att utveckla en lämplig vetenskaplig modell som inkluderar en förståelse för hur ämnets elasticitet och tröghet påverkar ljudöverföring (Fazio et al., 2008; Linder, 1993). Begreppen elasticitet och tröghet förknippade med ljudöverföring är irrelevanta för grundskolans naturvetenskap, så eleverna förväntas inte lära sig fysikaliska modeller för ljudöverföring.

sammanfatta

Tabellen nedan (tabell 8.1) beskriver de innehållsrelaterade aspekter som anses underlätta elevernas förståelse och inlärning av ljud- och ljudöverföring.

Tabell 8.1. Att ta hänsyn till specifika innehållsaspekter för att underlätta elevernas förståelse och inlärning av ljud- och ljudöverföring (översättning av tabell 4 i klausul 2).

Beskrivning Learning Learning Level

Preliminär förklaring: Ljud är inte något som kan överföras. Eller sammansatt av kroppar eller kombinerade ämnen, som vind eller rörliga luftmassor.

utökad förståelse

Luft (gas), vätskor och fasta ämnen är alla uppbyggda av "partiklar". Dessa "partiklar" är av olika slag beroende på vilket ämne det är - vätskor och fasta ämnen är inte gjorda av "luftpartiklar".

ontologiöverföring

Mellanliggande modell/Skolvetenskapsmodell: Ljud är vibration (rörelseenergi). De kan (det) bäras genom materia av "partiklar" av materia. Ju närmare "partiklarna" är varandra, desto snabbare färdas de. Ljudöverföringar kan representeras på ett antal sätt.

Ljudöverföring är en direkt process (rörelse överförs via närliggande "partiklar").

ontologiöverföring

Mellanmodell/alternativ modell för skolvetenskap: Transport av ljud är en storskalig process med ett annat rörelsemönster än de ingående "partiklarna".

Ljudöverföring är en brådskande process.

utökad förståelse

Vetenskaplig modell Ljudöverföringen påverkas av materiens egenskaper som elasticitet och tröghet.

Ljudöverföring är en komplex och brådskande process.

Översikten klargör några nyckelaspekter att beakta i undervisningen och syftar till att ge eleverna möjlighet att förstå ljudöverföring. Det pekar också på alternativa modeller däremellan

Modeller, som kan fungera som lärandemål för elementär vetenskap på vägen mot vetenskapliga modeller.

Resultaten i avsnitt 2 visar tydligt att elever, särskilt inför undervisningen, uppfattar ljud som ett fysiskt fenomen, det vill säga ett ämne som rör sig från en plats till en annan. Den här typen av prestationer är väldigt vanliga och svåra för eleverna att omformulera, och jag tror att det är viktigt för lärare att veta detta. Denna medvetenhet gör det möjligt för lärare att förstå grunden för elevernas olika resonemang och att hjälpa dem att rekonstruera det. Klaassen och Lijnse (1996) konstaterar exakt att "alla tolkningar beror på vår förmåga att hitta en gemensam grund" (s. 131).

Utmaningen för många elever är att förändra sitt tänkande, att ändra sin ontologi, från att förstå att ljud är rörelsen av något material från en plats till en annan, till att förstå att det är en överförd rörelse. Denna ontologiska förändring har beskrivits som särskilt utmanande i forskningslitteraturen (t.ex. Carey, 1991; Chi, 2008; Chi, Slotta och De Leeuw, 1994; Vosniadou, Vamvakoussi och Skopeliti, 2008). Ett kännetecken för denna uppfattning som kräver ett ontologiskt skifte är att de finns hos elever i olika åldrar (Pool, 2005), vilket stämmer överens med de rön jag gjorde i artikel 2 om elever och elevers uppfattning om ljud är konsekvent. Dessutom hävdar Chi att historiskt sett har dessa kognitioner i allmänhet funnits länge. En historisk genomgång av idéer i kapitel 5, om hur kunskapen om ljud och ljudöverföring har utvecklats genom århundradena, bekräftar också att tanken att ljudöverföring innebär överföring av materia har funnits länge.

Hörsel och hörselhälsa

Jag börjar med en allmän reflektion om den goda miljö som tonåringar växer upp i idag. En genomgång av forskningen i artikel 3 visar att hörselnedsättningar som tinnitus och ljudöverkänslighet har ökat hos barn och ungdomar under de senaste åren, vilket i sin tur verkar bero på deras ökande exponering för högre ljud (Daniel, 2007). Unga människor riskerar att utsättas för höga ljudnivåer, som när de använder högljudda leksaker, spelar datorspel och besöker gym, konserter och diskotek (t.ex. Bohlin & Erlandsson, 2007; Konsumentverket, 2011; Råd & Rön, 2005) , 2010 Serra et al., 2005). Under de senaste åren har ökande användning av personliga musikspelare också identifierats som en ytterligare riskfaktor för hörsel bland unga (Berg & Serpanos, 2011; Bulbul, Bayar Muluk, Çakir

& Tufan, 2009; Daniel, 2007; Scene, 2008; Vogel, Brug, Hosli, van der Ploeg och Raat, 2008).

Därför är det viktigt att ta itu med bullerproblem i skolor i förebyggande syfte. Kirby et al. (2007) Enligt deras forskningsöversikt är det viktigt att inkludera och balansera två perspektiv i undervisningen: hälsofrämjande och riskperspektiv. Eftersom barn redan utsätts för höga nivåer av buller i mycket tidig ålder är hälsofrämjande i förskolan och tidiga årskurser viktigt (Vogel, Verschuure, van der Ploeg, Brug, & Raat, 2009).

Att lära genom att förstå anses vara fördelaktigt för hörseln och hörselhälsa om följande situationer (1 till 3) beaktas i undervisningen.

1. Ge eleverna någon specifik lyssnarupplevelse eftersom de kan komma ihåg olika ljud.

Min hypotes, baserad på Kirby et al. (2007) och Vogel et al. (2009). Ett sätt att uppnå detta är att ge barn/elever konkreta upplevelser i olika miljöer där de är aktivt medvetna om att de kan urskilja de olika ljuden omkring sig, mjukt och högt, och lågt och högt. Till exempel kan barn/elever aktivt lyssna på hur många olika naturljud/fågelrop det finns (oavsett om läraren vet vad de är eller inte), de kan känna igen när de sitter tysta och lyssnar en stund, och när de är ta en promenad i skogen Övrigt Alternativet är att försöka skilja på olika ljud i ett rum eller stadsmiljö. Hörseln kan särskilja många olika ljud, vilket är ett tecken på fin öron- och hörselstruktur och hög känslighet.För att bibehålla detta måste vi skydda vår hörsel.

2. Betona att örat består av känsliga delar som är helt avgörande för vår hörsel. Dessa känsliga komponenter kan skadas permanent av de höga ljuden i vårt dagliga liv och vi måste ta hand om dem. Sårbarheten i sig betonas.

Resultaten i artikel 3 visade ett samband mellan beskrivningar av tinnitussårbarhet och oro och tecken på beteendeförändring som beskrivits av elever i 7:e och 8:e klass ett år efter att undervisningen avslutats. Denna analys kunde inte slutföras år 4 eftersom sådan data ännu inte hade samlats in. Forskningsmassan som ingår i artikel 3 visar också att medvetenhet om den egna sårbarheten och en viss oro är viktigt för att unga ska vidta åtgärder för att främja hälsa (Vogel et al., 2008; Widén, 2006).

3. Att studera hörselns funktion: trumhinnans vibrationer överförs till innerörat genom hörselbenen, och de små mycket känsliga sinnescellerna (kapillärcellerna) omvandlar vibrationerna till elektriska impulser, som överförs till hjärnan där de finns. förklaras. Undervisningen betonar sårbarheten och risken för hörselnedsättning som tinnitus, och hur man bibehåller en god hörsel.

Artikel 1 visar att elever i årskurs 4 har förutsättningar att förstå örats delar, hörselns funktion och konsekvenserna av tinnitus. Vidare anges i artikel 3 att deras attityder till buller och användning av öronproppar kan utvecklas i positiv riktning genom ljud-, hörsel- och hälsoutbildning. En bidragande orsak kan vara att eleverna måste ta upp sin förståelse av hörsel och hörselhälsa i en liten grupp, inklusive att behöva öva på argument baserade på värderingar och vetenskaplig kunskap (t.ex. Mercer et al., 2004; Osborne et al., 2004) . Till exempel föreslår punkt 3 att förklaringen att vissa elever tror att de kan hantera all hög musik är baserad på myter (Arlinger et al., 2007; Socialstyrelsen, 2003), t.ex. de kan tolerera all hög musik eftersom de är vana vid det , eller så kan de tolerera vilken hög musik de gillar. Under argumentationsövningar kan eleverna få möjlighet att diskutera grunden för dessa argument. Båda artiklarna visade också att äldre elever hade mer utvecklade svar när det gäller kunskap och attityder om öron, hörsel och hörselhälsa. Seniorelever var mer benägna att överväga finare strukturer, såsom hårceller och/eller kausalitet, och kvaliteten på tolkningar av äldre elevers hörselhälsomedvetenhet förbättrades och fortsatte att förbättras efter att undervisningsperioden var slut.

Ljud, hörsel och hälsa

I detta sista avsnitt tar jag upp en aspekt av att koppla ljud- och ljudöverföring till hörsel och hälsa som anses gynna undervisningen inom detta område.

Innehåll från olika skolämnen integreras i undervisningen om ljud, hörsel och hälsa och är kopplat till elevernas vardag.

Artikel 2 visar att elever kan lära sig om ljud- och ljudöverföring i undervisningen om hörsel och hälsa, vilket innebär att det finns möjlighet att integrera ämnesinnehåll från olika skolämnen. Sammantaget tyder resultaten på att en omfattande undervisning om ljud, hörsel och hälsa med början i fjärde klass är lämplig och att upprepning av undervisningen inom detta område (Bruner, 1977) kan ge eleverna förutsättningar för fortsatt tillväxt och utveckling.

Integrera deras förståelse på en högre nivå (Andersson, 1994). Därför har förutsättningarna för kombinationen av hälsoundervisning och undervisning i olika discipliner inom Naturvetenskapliga fakulteten uppfyllts, vilket är precis vad Harrison (2005) efterlyste.

9. Slutsatser, diskussion och

effektor

I det här kapitlet sammanfattas och diskuteras de slutsatser jag drar av min forskning och de implikationer den ger. Den första är en reflektion över elevers lärande när det gäller ålder och kön. Elevers och lärares lärande relaterat till formativ bedömning diskuteras sedan. Detta avsnitt följs av en kort beskrivning av hur lärare reflekterar över sin språkanvändning i klassrummet, samt mina egna reflektioner kring mönster för undervisningsinteraktion. Dessutom diskuteras resultaten från artikeln generellt och metodologiska frågor relaterade till detta diskuteras. Avslutningsvis presenteras några förslag på vidare forskning och slutliga reflektioner.

9.1 Resultat relaterade till elevernas ålder Analyserna som är relevanta för denna uppsats avser elevers lärande av naturvetenskapligt innehåll och deras plats i ljudnivåfrågor som tydligt är relaterade till deras ungdomars liv. Resultaten visade att elever i lägre årskurs 4 kunde lära sig strukturer och använda vetenskaplig terminologi på gehör, precis som elever i årskurs 7 och 8 gjorde. När det gäller inlärning av ljud och ljudöverföring visar resultaten att yngre elever i ungefär samma utsträckning som äldre elever har förstått att överföring av ljud innebär en motorisk process snarare än rent fysisk rörelse, men när resultaten analyseras mer detaljerat När , det finns skillnader i lärandet för yngre elever och äldre elever. Ju äldre eleverna var, desto mer förstod de i posttestet uttrycket för de små känsliga strukturerna i innerörat (hårceller) där vibrationer/rörelse omvandlas till elektriska impulser och därmed orsak och verkan: mellanörat - innerörat - hår/hårceller - Transformation-hjärn-perception. Ett liknande mönster återfanns i elevernas svar på ljudöverföringsfrågor. Ju äldre eleverna är, desto större andel som uttryckligen angav att de kom från samma teori om ljudöverföring (oavsett medium) - den allmänna teorin om ljudöverföring.

Det finns också skillnader i jämförelsen av olika åldersgruppers resultat för elevernas syn på ljudnivå och inställning till användning av öronproppar i olika miljöer. Elever i alla tre årskurserna (4, 7 och 8) visade signifikant ökad hälsomedvetenhet därefter

Provet jämfördes med förprovet, men även efter ett år låg äldre elever fortfarande på betydligt högre nivåer i större utsträckning. I årskurs 7 och 8 ska eleverna även skriva förklaringar till sina ställningstaganden i två frågor. Samma mönster återfanns igen: En större andel överklassmän sa efter lektionen att de trodde att de var sårbara när de hörde hög musik. Dessutom visade en större andel äldre vuxna tecken på att förändra sitt beteende på ett sätt som främjar hälsan under året sedan studien avslutades. Några elever beskrev också hur de ändrade sitt beteende. Det är dock viktigt att notera att uttrycket att ändra beteende inte nödvändigtvis är samma sak som det förändrade beteendet. Resultaten baseras på ett relativt litet antal elevsvar (cirka 140), så det vore intressant att göra en mer omfattande undersökning.

Olsen Widén och Erlandsson (2004b) fann en liknande trend i sin studie av ungdomar (13-19 år), där äldre elever uppvisade mer kritiska attityder till högt ljud än yngre elever. Socialstyrelsen (2002) beskrev samma trender bland 15-20-åringar. Båda studierna var dock baserade på data från en enda undersökningssession, medan resultaten av detta dokument är baserade på longitudinella data som samlats in före och efter undervisning. Därför kan min data visa skillnader i elevernas attityder, inklusive uttalanden om sårbarhet och beteende gällande bullerfrågor. Resultaten visade att elevernas attityder, åsikter och beteenden förändrades på liknande sätt. Ju äldre eleverna är desto större förändras deras hälsofrämjande inriktning.

9.2 Fynd relaterade till elevernas kön Resultaten visade att det inte fanns några signifikanta generella könsskillnader i inlärning av röst, hörsel och tinnitus bland eleverna. Däremot fanns det tydliga könsskillnader i elevernas ställningstaganden i frågor om höga ljudnivåer och användning av öronproppar, och i hur eleverna i 7:an och 8:an tolkade frågorna om hur de uppfattade sina egna sårbarheter och beteenden. Förknippas med höga ljudnivåer. Flickor uppvisade generellt mer hälsofrämjande attityder till höga ljudnivåer och användning av hörselskydd före och särskilt efter skolan än pojkar. De var också mer medvetna om att vara sårbara, och en större andel visade tecken på beteendeförändring året efter att undervisningen avslutats. Dessa resultat överensstämmer med andra studier som visar att flickor verkar vara mer medvetna om hälsoproblem förknippade med höga ljudnivåer (t.ex. Kärrqvist & West, 2005; Olsen Widén & Erlandsson, 2004a; Socialstyrelsen,

2002). En idé relaterad till dessa resultat är hur undervisningen ska utformas så att pojkar kan utveckla hälsomedvetenhet likaväl som flickor.

9.3 Formativ bedömning Fokus i denna artikel ligger på eleverna och deras lärande, snarare än analysen av formativ bedömning och dess komponenter. Men när det gäller mitt arbete finns det resultat som tyder på att formativ bedömning och relevant feedback är viktigt för elevernas lärande (artikel 1 och 2). Lärarna angav också på olika sätt att detta var viktigt för deras eget lärande. Formativ bedömning har varit ett nyckelbegrepp som lärare konsekvent använder i sin undervisning.

Alla lärare rapporterade i sina dagböcker och intervjuer att formativ bedömning hjälpte till att förändra deras uppfattning om elevernas lärande och därmed deras egen undervisning. Detta är också något som till exempel Black et al. (2003; 2004) och Nyberg (2006) baserade sina beskrivningar på deras arbete med lärare i olika undervisningsprojekt. Dessutom beskriver lärare hur formativ bedömning påverkar deras elever. Till exempel skrev en lärare i sin dagbok:

Genom formativ bedömning tvingas eleverna att tänka stort

Deltog i varje klass. Jag genomförde bedömningar på lite olika sätt, muntligt, skriftligt,

individ eller grupp. Men kort sagt, ingen "rymde"

gömma sig bakom andra.

Ett annat exempel är detta journalutdrag:

En elev till mig sa till mig idag att det är bättre att fråga i första hand eftersom du ska kolla ändå

om jag förstår

Dessa utdrag, inklusive mer djupgående beskrivningar av lärares erfarenheter, nämns i sista kapitlet i Lärarhandledningen (West, 2008a, kapitel 11) och i bokkapitlet (West & Andersson, 2011).

När det gäller integrerad undervisning säger lärare att elever med lägre prestationer klarar sig bättre än de brukade. Som jag nämnde ovan finns det också indikationer på att kvaliteten på formativ feedback spelar roll. Resultaten överensstämmer helt med forskningsöversikter som tydligt visar att formativ bedömning och relevant feedback till eleverna är kraftfulla verktyg för att underlätta lärande (Black & Wiliam, 1998a, 1998b; Hattie & Timperley, 2007; Shute, 2008). Recensioner noterar också att formativ bedömning kan förbättra elevers motivation, självkänsla och lärande. om studenter

Efter 90-talet

Att kontinuerligt utvärdera lärande och hjälpa eleverna att gå framåt, är det kanske inte förvånande att alla tre faktorerna förbättras samtidigt. När det gäller lågpresterande elever är det intressant i detta sammanhang att notera trender i Sverige som visar att lågpresterande elever har mer nedgångar i naturvetenskap och allmänt än andra elever (Skolverket, 2009, 2010) . Ovanstående pekar på behovet av formativ bedömning i svensk skola.

9.4 Erfarenhet av språkanvändning och interaktionsmönster i klassrummet Några andra aspekter framkom med avseende på forskningen och de olika testcyklerna som också kan vara av intresse. De är lärares reflektioner över vikten av att använda sitt eget språk i klassrummet, och mina reflektioner kring att lära ut interaktionsmönster. Dessa nämns även i en lärarhandledning (West, 2008a, kapitel 11) och i ett bokkapitel (West & Andersson, 2011).

I vissa fall angav lärare att de ord och begrepp som eleverna använde hade en tydlig relation till lärarnas eget språk. Detta blev särskilt tydligt när lärare som undervisade i 7:e och 8:e klass träffades för att diskutera vad eleverna hade lärt sig. I samband med mötet skrev jag ut svaren (anonyma) från alla elever från årskurs 7 och 8 till posttestet klassvis som underlag för diskussion. Syftet med diskussionen är att generellt bedöma vad eleverna har lärt sig. Medan elevernas svar var anonyma identifierade lärarna elevernas svar och vilket språk lärarna själva använde i klassrummet. De var glada och förvånade, men också oroade över att deras språkbruk påverkade elevernas lärande. Den visar att tydlig och konsekvent användning av termer och begrepp gynnar elevernas möjligheter att uttrycka sin förståelse.

Under klassrumsbesök under olika testcykler har jag observerat att lärare i vissa fall undviker att få ledtrådar till undervisningsinnehållet som diskuteras i klassen, även om sådana slutsatser kan hjälpa eleverna att reda ut innehållet. Mortimer och Scott (2003) menar att denna kommunikation är viktig för integreringen av vetenskaplig förståelse och hänvisar till detta kommunikationssätt som icke-interaktivt/auktoritativt. Till exempel, i ett samtal efter klassen, uttryckte en lärare sin motvilja mot att "poppa" elever med den här typen av kommunikation. Kanske ligger svårigheten i att växla mellan Mortimers och Scotts olika kommunikationssätt

beskriva. Under kursbesöken blev jag mer och mer intresserad av de kommunikationssätt som används i undervisningen och jag kände att det fanns potential för framtida utvecklingar inom undervisning och lärande av naturvetenskapliga kurser. Detta är utan tvekan en intressant fråga som är värd att studera vidare.

9.5 Allmän diskussion om resultaten och deras implikationer I detta avsnitt kommer undervisning med fokus på ljud, hörsel och hälsa att diskuteras, följt av en allmän diskussion om naturvetenskaplig undervisning.

Undervisning om ljud, hörsel och hälsa

Att undervisa om ljud, hörsel och hälsa innebär många utmaningar för både lärare och elever. Dessa utmaningar liknar dem som filosofer och vetenskapsmän ställs inför genom historien (kapitel 5). Det tog till exempel lång tid att komma överens om att överföringen av ljud inte är rent fysisk rörelse, utan överföring av kinetisk energi. Ett annat exempel är kunskapen om örat och hörsel, där orsakssambandet mellan utbredningen av ljud från omgivningen och hur vi hör det inte började klarläggas förrän på 1900-talet.

Artikel 2 klargör att en av svårigheterna för eleverna är just att överföringen av ljud inte är en ren materiell rörelse utan överföring av kinetisk energi. Artikel 1 antyder också att unga människor kan ha svårt att förstå begreppet fara från höga ljud, så de behöver förstå örats struktur och funktion. Vidare visade artikel 3 att elever var mer hälsomedvetna om bullerfrågor efter att ha fått undervisning, och det fanns bevis på en ökning av hälsofrämjande beteende i sådana frågor. De sammantagna resultaten visar tydligt att eleverna kan lära sig om ljud, hörsel och hälsa redan i årskurs 4, men trenden verkar vara att ju äldre eleverna är desto starkare är deras resonemangsförmåga. En annan trend var en ökad hälsomedvetenhet som uttrycktes av eleverna direkt efter undervisningen när de blev äldre året efter undervisningens slut. Detta gäller särskilt för tjejer.

Min forskning har kommit fram till att undervisning om ljud, hörsel och hälsa är effektiv redan i fjärde klass och att området är komplext och kräver kvalificerade och kompetenta lärare. Dessutom kan de specifika innehållshypoteserna som föreslås i denna artikel ligga till grund för efterföljande forskning och även hjälpa till att utöka skapandet och utvecklingen av ljud-, hörsel- och hälsoundervisning.

Varken i Sverige eller i många andra länder tycks undervisningen i ljud inte uppfylla förväntningarna. Martin et al. (2008) påpekat

Till exempel, i TIMSS-studien som genomfördes 2007, skedde undervisning om ljud inom ett visst intervall. Tolv procent av eleverna i fjärdeklass i Sverige fick undervisning om hur man gör en röst, jämfört med 33 procent av eleverna från alla deltagande länder. Dessutom fick 51 procent av svenska elever i årskurs 8 undervisning om röst- och röstegenskaper, jämfört med 60 procent av alla deltagande elever. Sammantaget innebär det att färre svenska elever får undervisning om ljud, särskilt i årskurs 4. TIMSS säger dock inte hur väl deras vägledning om hörsel och hörselhälsa står sig. Vogel et al. (2009) menade dock att undervisning om förebyggande hörselhälsa saknas i skolundervisningen.

Skolor identifierades inte som en part i MP3-inducerad profylax

Hörselnedsättning hos ungdomar. Även om han lyssnade på skyddsinstruktioner under

Särskilt skolprogram bedömdes som relativt omöjliga i denna studie

Specialister på deltagande skolor. Detta strider mot tidigare förslag. Överstiga

Genomförande av ett utbildningsprogram för hörselvård under de senaste 3 åren

Rekommenderas av många skolor. Förklaringen till detta kan vara bristande medvetenhet

Mellan de som är involverade i skolan och den överbelastade läroplanen. (Vogel et al. s. 1261-

1262)

Bell och så vidare. (2005) menade att undervisning om hörselhälsa borde användas i stor utsträckning i dagens samhälle. Läroplanen Lgr 11 har implementerats i svensk grundskola sedan hösten 2011, med omfattande krav på undervisning i ljud, hörsel och hälsa (Skolverket, 2011). Hälsofrågor relaterade till ljudmiljön behandlas nu tydligare än i tidigare vägledningsdokument, särskilt i relation till fysik, musik och hantverk. Det finns också länkar till detta område i kärninnehållet för de första åren.

Att undervisa i abstrakta områden som ljud är inte bara viktigt för att eleverna ska lära sig om ljud och ljudutbredning, utan hjälper också till att underlätta förståelsen av andra mer generella vetenskapliga begrepp som tryck och fluktuationer (Eshach och Schwartz, 2006). En nödvändig förutsättning för en lärares framgång är att läraren har förmågan att undervisa (Zetterqvist, 2003). Hit hör ämneskunskaper, särskilt ämnespedagogiska kunskaper som möjliggör planering och genomförande av undervisning. Linder och Erickson (1989) och Treagust och Duit (2008) visar dock att lärarkompetens ibland saknas. TIMSS 2007 visade också att elever presterade sämre på fysik- och kemiuppgifter om lärare inte var beredda att undervisa dem (Bach & Frändberg, 2009). Till exempel visar min forskning (artikel 2) att lärares användning av formativ bedömning är viktig för att få insikt i elevernas förståelse och hjälpa dem att lära sig mer om

tillräckligt med feedback. Detta fynd stöds också av forskningsöversikter som betonar formativ bedömning som ett viktigt inslag i undervisningen (Black & Wiliam, 1998a, 1998b; Hattie, 2009; Hattie & Timperley, 2007; Shute, 2008). Eftersom lärare är de mest inflytelserika faktorerna i elevernas lärande (Hattie, 2009; Osborne et al., 2003; Vygotsky, 1978) kan designforskning bidra till den pågående konstruktionen av lärarkunskap genom att utveckla innehållsspecifik undervisningskunskap. Betydande bidrag och hjälp att överbrygga klyftan mellan teori och praktik.

Jag har tidigare sagt att det är viktigt att relatera innehållet i naturvetenskapliga ämnen till elevernas vardag (t.ex. Aikenhead, 2006; Osborne och Dillon, 2008; Roberts, 2007; Schreiner och Sjøberg, 2007). Till exempel visade en studie av 10 högskolestudenter att en viktig faktor i elevernas lärande om ljud och ljudöverföring var att innehållet var relevant för deras vardagliga upplevelser (Chu, Treagust & Chandrasegaran, 2008). PISA-resultaten (Skolverket, 2010) och skolombudsmannens rapport om fysikundervisningen i Sverige (Skolinspek-tionen, 2010) pekar också på att vardagliga kopplingar är viktiga för att elever ska lära sig naturvetenskap, särskilt fysik. När det gäller ljud, hörsel och hälsa finns det flera sådana kopplingar, såsom hur man förebygger bullerinducerade hörselskador (t.ex. Berg & Serpanos, 2011; Berglund, Lindvall, Schwela & Goh 1999; Bulbul et al., 2009; Daniel , 2007). Ett mer konkret exempel är att förstå hur personliga musikspelare kan användas för att upprätthålla hörselhälsa (Vogel et al., 2009).

naturvetenskaplig undervisning och naturvetenskaplig undervisning

Min första utgångspunkt är den internationella och inhemska forskning som jag introducerade i kapitel 1. De visar att svenska gymnasieelevers intresse för naturvetenskaplig undervisning och kunskap har minskat sedan 1990-talet. Dessa resultat gäller särskilt för kemi- och fysikämnen. Dessutom verkar eleverna inte ha fått vägledning om gällande dokumentkrav. Därför finns det anledning att beakta skolans naturvetenskapliga undervisning och de utvecklingsmöjligheter som finns.

Å andra sidan visade TIMSS-bedömningen 2007 att svenska fjärdeklassare visade stort intresse och självförtroende för naturvetenskap (Bach & Frändberg, 2009). Andra studier har också visat att prepubertära elever är intresserade av att lära sig om naturvetenskap (Lindahl, 2003; Martin et al., 2008; Osborne & Dillon, 2008; Skolinspektionen, 2011). Tidningen påpekar att det också finns potential att lära sig naturvetenskap i dessa åldrar. Dessutom tydde resultaten på framsteg i den fortsatta grundskolan, enligt

Bruners (1977) koncept med en "spiralläroplan" skulle ge eleverna möjlighet att bygga vidare på kunskaper och färdigheter som förvärvats i tidigare årskurser på mer avancerade nivåer.

I det här fallet är det dock viktigt att understryka att två av de tre lärare som arbetade tillsammans och undervisade i årskurs 4 i kursen jag läste tidigare hade gått två kapacitetsbyggande kurser (LUNA - Lärande i naturvetenskap och undervisning), med tonvikt på bedömningar motsvarande formativa terminslånga heltidsstudier. Således visar resultaten av denna uppsats för fjärde klass bara vad fjärdeklassare kan lära sig när de är under ledning av kompetenta lärare. Detta överensstämmer med Osborne och Dillon (2008):

Fler och nyare studier visar att de flesta elever utvecklar sitt intresse

Attityder till skolvetenskap före 14 års ålder. Därför mycket äldre

Fram till dess bör insatser göras för att kvalitetssäkra den naturvetenskapliga utbildningen

Ålder är den högsta möjligheten att engagera sig i vetenskap, oavsett om det är i

Utanför skolan är de färgglada och spännande. Inom skolor visar forskning

Den främsta avgörande faktorn för elevernas intresse är kvaliteten på undervisningen. (avsnitt 8)

Osborne et al. (2009) lyfte också fram vikten av att kunniga och kompetenta lärare undervisar eleverna om deras intressen och att lära sig vetenskap i de mest kritiska åldrarna, 10-14 år. Många andra forskare har också noterat att lärarkompetens är helt avgörande för elevernas naturvetenskapliga lärande (t.ex. Andersson & Bach, 2005; Hattie, 2009; Osborne et al., 2003; Wallin, 2004). Vidare tyder mina resultat (särskilt artikel 2) och forskning av Hattie och Timperley (2007) på att lärares kompetens är en viktig förutsättning för att möjliggöra effektiv formativ bedömning, inklusive återkoppling till elever. Detta inkluderar att lärare sätter tydliga mål för elevernas lärande. Jag diskuterade vikten av explicita lärandemål i mina tidigare två artiklar, och detta har betonats av andra forskare tidigare (t.ex. Czerniak, 2007; Millar et al., 2006; Scott et al., 2006; Venville et al., år 2002 ) ).

Många forskare menar att undervisningen i naturvetenskap, särskilt fysik och kemi, måste gå i en mer elevcentrerad riktning, så att eleverna kan utveckla kunskaper och färdigheter som är användbara i vardagen och viktiga i vuxenlivet (t.ex. Aikenhead , 2006; Feinstein, 2011; Osborne och Dillon, 2008; Roberts, 2007; Schreiner och Sjøberg, 2007; Skolinspektionen, 2010; Skolverket, 2010). Detta innebär också att eleverna tränar på att debattera olika frågor utifrån värderingar och vetenskaplig kunskap. Många forskare (t.ex. Aikenhead, 2006; Osborne et al., 2004; Erduran

& Jimenez-Aleixandre, 2007; Sadler, 2004) pekar också på vikten av att eleverna kan ta en kritisk ställning till dagens informationsflöden och behovet av att utveckla unga människors förståelse för allmänna argument och deras förmåga att använda vetenskaplig kunskap för att skapa argument. . Flera citerade studier visar att denna dimension ofta saknas i undervisningen.

Framtidsvisionen är att stärka undervisningsträning och kapacitetsuppbyggnad, inklusive undervisningsstöd till lärare i alla stadier, ge förbättrad undervisning, särskilt inom fysik och kemi, vilket i sin tur bidrar till att förbättra elevernas inlärningsförmåga under alla skolår.

Material baserat på fältspecifik forskning, såsom Lärarhandledningen som tagits fram som en del av denna avhandling, kan användas som stöd för praktiserande lärare eller i lärarutbildning eller lärarkapacitetsbyggande sessioner. Således skriver Johnson (2007):

Det är tydligt att lärare behöver mycket stöd för att undervisa i naturvetenskap

Effektivt, inklusive användning av förfrågningar, samarbetande grupp- och klassrumsdiskussioner. (små.

133)

Därför tror jag att framtida designforskning är viktig för både praktiken och forskargemenskapen och att det är viktigt att prioritera sådan forskning. Det kan underlätta utvecklingen av naturvetenskaplig undervisning och därigenom öka elevernas förståelse och lärande inom ett specifikt område. Detta påverkar i sin tur elevernas motivation och intresse för att lära. Förhoppningen är att framtida bedömningar av elevers vetenskapliga kunskaper och intressen därmed kommer att visa positiva trender, inklusive den ökande framgången för lågpresterande elever.

9.6 Metodfrågor I detta avsnitt vill jag peka på några grundläggande kriterier för forskningskvalitet med avseende på validitet, reliabilitet och generaliserbarhet. Jag börjar med en allmän diskussion om designforskningens styrkor och begränsningar, följt av en metodologisk diskussion om min egen forskning.

Styrkor och begränsningar av designforskning

Jag har tidigare skrivit om relevans i designstudier (avsnitt 4.1). Syftar till utveckling av undervisningsteori och praktik. Angående vikten av att utveckla pedagogisk teori i ämnet skriver Lijnse och Klaassen (2004): "Om fler forskningsbaserade undervisningsstrukturer fanns tillgängliga, så fr.o.m.

Ömsesidig jämförelse och diskussion kommer att möjliggöra mer belysande framsteg" (s. 552). Många gånger tenderar forskning vars primära syfte är att bidra med produkter till kunskapsuppbyggnaden av forskarsamhället att tillmätas mer vikt än forskning som också bidrar till den gemensamma utvecklingen. av praktiken Den senare forskningen kategoriseras ibland som utvecklingsarbete eller av lägre status.I detta syfte vill jag återigen betona den fyradomänmodell som jag diskuterade i kapitel 4, som visar sambandet mellan disciplinutvecklingsarbete och instruktionsdesignforskning. Utmärkelse. Forskningens betydelse för utvecklingen av teori och praktik framhävs särskilt av följande citat:

Sammanfattningsvis skulle vi uppmuntra utvecklingen av forskningsmodeller bort från

Information från traditionella smala kanalmodeller för forskare till praktiker

transport. På så sätt ska vi se en ökning av innovation och målmedvetenhet

Interaktion mellan forskare och praktiker med potential att påverka

Främst i klassrum, beslutsfattare och läroplansutvecklare. […] utvecklas

Dessa nya forskningsmodeller kommer att främja närmare kommunikation mellan alla

Intressenter av forskningsinsatser och därigenom främja bättre metoder

Kommunicera resultaten av sådana undersökningar. Användning av relevant dokumentation

Resultat behövs för att informera om hur studenters naturvetenskapliga läskunnighet kan se ut

Ytterligare utveckling. (Hand, Yore, Jagger & Prain, 2010, s. 64-65)

Om forskning om undervisning och inlärning av naturvetenskapligt innehåll ska ha en betydande inverkan på praktiken, måste den "förse lärare med praktisk och användbar vägledning om att lära ut vad de behöver lära ut - om att lära ut Xs" (Millar, 2010, s. 56). . Att utveckla specifika innehållsteorier för undervisningen inom alla naturvetenskapliga områden som en del av skolans läroplaner och läroplaner är dock en bred uppgift (Lijnse, 2000; Tiberghien, 2000).

McKenney, Nieveen och van den Akker (2006) betonar att det finns ett tredje bidrag till designforskning, nämligen den professionella utveckling som deltagarna upplever. De skriver:

Till exempel datainsamlingsmetoder som intervjuer, besök, diskussioner etc.,

Strukturen för observation och journalföring kan stimulera till dialog, reflektion eller

Deltagande bland deltagarna. Denna uppfattning härrör också från tron att

Det finns en naturlig synergi mellan läroplansutveckling och lärarutveckling;

Känslighet för detta kan göra forskning och utveckling mer fruktbar

Chans. (Artikel 74)

När jag observerade lärare över testcykler märkte jag hur deras förmågor gradvis förbättrades, mest som ett resultat av formativ bedömning. Nyberg (2008) drar en liknande slutsats av sin forskning: "Den motor som driver utvecklingen av Stinas kompetens är tillämpningen av ökad kunskap, intresse och formativ bedömning" (s. 211). Forskning av Andersson och Bach (2005) visade också hur lärares förmågor förbättrades när de undervisade utifrån visuellt konceptuellt material. Vidare kan jag säga att mitt samarbete med lärare och studenter, inklusive den undervisning jag forskar om, har bidragit till att utveckla min egen kompetens och ytterligare stimulerat nya forskningsidéer. Detta överensstämmer med McKenney et al. (2006) som skrev: "Om design av forskningsaktiviteter ska bidra till deltagarnas professionella utveckling, måste design och utveckling ske samtidigt, inte för deltagarna" (s. 77).

Resultat från många forskningsområden är generaliserbara, men eftersom designforskning är kontextbunden strävar den inte efter kontextfri generalisering (van den Akker et al., 2006). Det finns dock andra möjligheter genom "i vilken utsträckning detaljerna är tillräckliga för att en lärare som arbetar i en liknande situation ska relatera sitt beslutsfattande till det som beskrivs" (Bassey, 1981, s. 85). Andersson (2005) menar att, som han uttrycker det, dessa väl beskrivna objekt har god utvecklingsvaliditet eftersom andra forskare och lärare kan lära känna sig själva, lära sig nya saker, reflektera över innehållet och motiveras att experimentera, vilket i sin tur kan skapa ny kunskap. Men "att designa och validera instruktionssekvenser är inte avsett att producera vetenskapligt testade recept för många kurser som garanterar vissa resultat" (Andersson, 2005, s. 11). Men det finns också fynd baserade på extern validering, där man jämför experimentklassen med andra klasser, vilket visar att elever som undervisade i en forskningsbaserad undervisningssekvens förstod begrepp bättre än elever som undervisade i en annan undervisningssekvens. ordna. Leach, Scott, Ametller, Hind och Lewis, 2006). I denna artikels sammanhang finns det inget utrymme för sådan extern validering, så jag kan inte uttala mig om huruvida designen som min forskning bygger på är bättre eller sämre än annan undervisning. Därför gick det inte heller att studera hur andra lärare som inte var involverade i forskningsprojektet undervisade enligt de reviderade lärarriktlinjerna, och vad dessa lärarpraktikanter skulle ha lärt sig. Detta betyder att fas III ännu inte har avslutats (Brown, 1992; Leach och Scott, 2008; Leach, Scott, Ametller, Hind och Lewis, 2006). Å andra sidan var syftet med min forskning inte att utvärdera

Undervisningsresultat jämfört med andra klasser, men mitt fokus ligger på hur eleverna lär sig utifrån det specifika innehåll de möter.

Designstudier är komplexa designbaserade, tidskrävande, dynamiska och aldrig definitiva. Resultaten är mångfaldiga och svåra att mäta exakt. Hammersley (2009) menar dock att undervisningsfältet ofta ger resultat av denna karaktär. En fråga är reproducerbarhet, eftersom varje undervisningsexperiment är en enskild händelse som aldrig kan replikeras som experiment inom naturvetenskap (Lijnse, 2010b).

En svårighet är hur man utformar en detaljerad forskningsbaserad undervisningssekvens. Å ena sidan påpekade Ogborn (2010) att lärare behöver ett fritt utrymme för att tillämpa sina yrkeskunskaper:

En av de starkaste slutsatserna från årtionden av innovationsforskning är att

Lärare är mest framgångsrika när de känner att de tillhör [...]

När de förklarar idéer för sig själva och omsätter dem till idéer, är de skyldiga att ändra uppfattning

Vad de faktiskt gör i klassen. (Ogburn, 2010, s. 76)

Å andra sidan, Ametller et al. (2007) Exempel på en analogiundervisningssekvens för att introducera kretsar:

Vår uppfattning är att om lärare väsentligt modifierar själva analogin eller analogistrategin

Att introducera klassrummets sociala dimension är en nyckelaspekt av kortdesign

Undervisning kanske inte tas upp och detta kan påverka negativt

Elevernas konceptuella förståelse. (Ametller et al., 2007, s. 490)

En liknande poäng görs av Kirschner, Sweller och Clark (2006), som skriver att "minimalt riktad undervisning är mindre effektiv och effektiv än instruktionsmetoder som betonar att vägleda elevens lärandeprocess" (s. 75). .Ovanstående resonemang belyser det dilemma som forskare står inför och den tradition som mitt arbete tillhör, nämligen utformning och validering av instruktionssekvenser, försök att ange principer och hur man lär sig att visa exempel (Andersson & Bach, 2003 Miller, 2010). Sådan schemaläggning gör det möjligt för lärare att förstå designgrunden för föreslagna undervisningssekvenser och kan ge lärare verktygen för att själva utveckla undervisningen utan att förlora den ursprungliga avsikten ur sikte. Så det är en svår avvägning när man utformar en lärarhandledning – att tillhandahålla tillräckligt med vetenskap och vägledning samtidigt som det ger utrymme för vad lärare tycker.

En väl utformad lärarhandledning kan ses som en konceptuell artefakt (se 4.4), som i sin tur ska tolkas av den enskilde läraren utifrån förkunskaper, uppfattningar och erfarenheter av lärande och undervisning. Detta innebär att undervisningen kommer att variera från lärare till lärare, vilket blev särskilt tydligt när spanskalärarna testade en tidigare spanskspråkig version av lärarhandledningen (West, 2006) (Lustig et al., 2009). Spanska fysiklärare var obekväma med öppna design, omorganiserade innehåll till mycket kontrollerat lärare-elevmaterial, men ignorerade formativ bedömning. De tog också vanliga bilder som var problematiska för elevernas lärande enligt beskrivningen i lärarhandledningen. På så sätt går många av mentorskapets intentioner förlorade. Å andra sidan inkluderade fysiklärare för första gången hälsofrågor i sin undervisning, vilket inte bara stimulerade lärarna, utan också berörde elevernas hjärtan. Denna erfarenhet överensstämmer med berättelser från andra forskare (t.ex. Leach, Ametller & Scott, 2010; Leach & Scott, 2008). Leach och Scott skrev:

Men reglerna för skolorganisationen varierar mycket mellan länder och regioner

Olika lärare, skolor och elever har väldigt olika förväntningar på vad

Det kan betraktas som "bra naturvetenskaplig undervisning". (Artikel 663)

Lärarnas tolkning och användning av lärarhandledningar är alltså kulturberoende, som Bruner (2002) skriver genom att skriva "[...] utbildning är inte ett isolerat fenomen och kan inte utformas som om det vore. Utbildning finns inom en kultur" (s. 46 sidor). Så vad jag menar är att tolkningen och användningen av guiden i vid bemärkelse påverkas av såväl den enskilda skolans kultur som den kultur som råder i ett givet land.

Barab och Squire (2004) beskriver ett annat problem med designforskarens roll:

En annan viktig utmaning i att bedriva designbaserad forskning uppstår i ljuset av delade roller

Forskare som designers och forskare. Designbaserade forskare är inte enkla

Interaktioner som observerar interaktioner men faktiskt "orsakar" dem

Fråga om. (avsnitt 9)

Eftersom lärarhandledningen successivt revideras och utvecklas baserat på tester och resultat från tidigare cykler, finns det vissa paralleller mellan idéerna om undervisningsplacering och mina forskningsförslag. Det är naturligt att detta händer, men det kan fortfarande vara ett problem, som det var i mitt fall när jag bara rapporterar resultat från den senaste cykeln. Ett sätt att lösa problemet är att göra en djupgående analys av data från alla testomgångar och rapportera det tillsammans, men det är inte möjligt

100

genomförs i samband med detta dokument. Brown hade redan 1992 skrivit om dilemmat med mängden data som genereras av designforskning.

Här diskuterar jag några frågor relaterade till designforskning. I flera olika artiklar (t.ex. Barab & Squire, 2004: Brown, 1992; Shavelson, Phillips, Towne & Feuer, 2003) och böcker (t.ex. Designing Theory-Based Teaching - Learning Sequence Science Education (2006), Education Design Research ( 2006) och Handbook of Research Methods in Educational Design (2008)), menar jag att det pågår en debatt i forskarsamhället. En slutsats är att designforskning är ett innovativt och framväxande forskningsfält med metoder under utveckling (Kelly, 2006).

Metodfrågor om min forskning

Den data jag samlade in och de analyser jag utförde innehöll några metodologiska överväganden, som jag vill lyfta fram i detta avsnitt. Jag har använt det forskningsbaserade tankematerialet En lärarhandledning (West, 2008a) som ett forskningsverktyg för mitt eget lärande. Jag har tagit fram flera omgångar av en studie för att undersöka elevers uttryckta kunskaper om ljud, hörsel och hälsa före och efter undervisning där lärare bygger vidare på en lärarhandledning. Även om lärarens undervisning var densamma, kommer enligt den tidigare motiveringen innehållet i undervisningen mellan olika lärare att variera beroende på varje lärares tolkningsram och den befintliga sociala interaktionen i klassrummet. Det innebär till exempel att kursens innehåll och upplägg påverkas av deltagande studenter och att undervisningen påverkas av hur formativ bedömning genomförs. Det betyder också att samma lärare undervisar olika i två olika klasser. I lärarhandledningen står det också att undervisningen måste bygga på elevernas förståelse, så att följa en sekvens av lektioner med samma innehåll kommer med nödvändighet aldrig att bli densamma.

För att försöka få en överblick över elevernas lärandemöjligheter lät jag lärare skriva reflekterande journaler efter varje lektion, observera några lektioner i olika klassrum, göra videoinspelningar, delta i lärarmöten, intervjua deltagande lärare och samla elevanteckningsböcker. Eftersom min forskning baserades på data från ett fåtal lärare och deras klasser, var det inte möjligt att rekonstruera detaljerna i hur olika klasser undervisades. Detta är en begränsning i samband med min diskussion om resultat relaterade till lärande i olika klassrum och klassrum. En annan begränsning är att jag inte har tidigare materialdata om elevernas uppfattningar om "Partikelteori för undervisning"

101

Undervisning bedrivs, vilket kan underlätta djupare reflektion över elevernas lärandemöjligheter. Datan jag samlade in gjorde det dock möjligt att diskutera lärares erfarenheter och deras eget lärande från genomförda projekt. Visserligen var den här studien inte utformad för att studera lärare, men jag tyckte ändå att det skulle vara intressant att redovisa några av dessa resultat.

I min artikel diskuterar jag några specifika metodfrågor och väljer att kort sammanfatta dem här.

1. Faktorer som bidrar till resultatens tillförlitlighet/tillförlitlighet

Frågorna i enkäten har pilottestats och vid behov modifierats innan de används i detta arbete.

Jag gjorde några funderingar kring elevernas läs- och skrivförmåga. Elevernas frågor är utformade på ett lättförståeligt språk och öppna frågor kompletteras med bilder. Ordval och meningsuppbyggnad är viktigt då det påverkar elevernas läsförståelse och därmed trovärdighet (Linn, 2006). För att vara på den säkra sidan läste lärare i fjärde klass upp frågor för vissa elever med dyslexi, och i vissa fall skrev lärare ner elevernas verbala svar. Som ett resultat kan elevernas förståelse för frågeställningar och förmåga att uttrycka sig vara begränsad, särskilt för yngre elever.

En delmängd av 4:e klassare i relation till förtestet (punkt 1) intervjuades för att validera det skriftliga instrumentet och därigenom verifiera respondenternas validitet (Cohen, Manion, & Morrison, 2000).

För ökad validitet användes ett antal liknande studentfrågor (de flesta av frågorna i artiklarna 1 och 3) i tre olika testfall före och efter undervisning. I en undersökning (punkt 2) blandade olika testfall frågor. Det betyder att vissa frågor är lika, medan andra är lika till innehållet men ställs i olika sammanhang på olika prov. Ett argument mot att använda samma frågor är att eleverna lärt sig innehållet, men eftersom det försenade posttestet ges ett år efter att undervisningen avslutats tycker jag att denna fråga är försumbar. En risk med att ställa frågor av liknande innehåll i olika sammanhang är att de inte mäter samma kunskap och resultaten kan innehålla kontextuella bias. Fördelen är att frågorna är olika för olika prov. Jag har diskuterat detta vidare i #2.

102

För öppna frågor användes elevernas skriftliga svar och bilder i analysen.

Elevsvar har avidentifierats och svar från olika prov, förtest, eftertest och försenade eftertest blandas slumpmässigt före kategorisering.

För att öka tillförlitligheten i analysverktyget klassificerade tre olika forskare elevernas svar oberoende av varandra, den så kallade interbedömartillförlitligheten. Skillnaderna i betyg har diskuterats och sedan har analysverktygen förfinats ytterligare. I slutändan kommer återstående skillnader att diskuteras vidare tills konsensus uppnås.

Avhoppen för de olika testerna är relativt låga.

2. Faktorer som bidrar till att begränsa resultatens tillförlitlighet/tillförlitlighet

En begränsning av validiteten är att elevers lärande kan påverkas av yttre påverkan under året mellan posttest och fördröjt posttest, vilket är utom min kontroll.

De skolor, lärare och klasser som ingår i studien är inte ett representativt urval. Därför visar resultaten bara vad dessa specifika elever kunde lära sig utifrån den förklaringsbaserade undervisning som deltagande lärare gjorde i ett specifikt projekt.

Ingen kontrollgrupp användes, så jag kan inte uttala mig om huruvida elever lärt sig mer eller mindre än andra som undervisats enligt en annan design. Syftet med studien var dock inte att utvärdera elevernas lärande mot annorlunda utformad undervisning.

Brown (1992) diskuterade den så kallade hagtornseffekten, där människor som är involverade i forskning känner att de är separata, försöker förstå vad forskarna vill och fattar beslut därefter. Använd den sedan för att färga resultatet. För mig är detta resultat mindre viktigt eftersom mitt syfte, som jag nämnde ovan, endast är att kontrollera elevernas lärande utan någon extern bedömning.

Enkäter bygger främst på frågor med fasta svarsmöjligheter (likert-skalor), och sådana skalor kan förväntas ha viss metodeffekt ("metodsvarsfaktor"). Det betyder att respondenterna tenderar att välja det alternativ de uppfattar som mer positivt innan de väljer ett annat alternativ. Frågeformuläret som användes i denna studie var

103

fall, där resultaten baseras på jämförelser mellan dessa fall, varför effekten av metoden kan anses vara mindre viktig.

9.7 Nya forskningsfrågor En uppsats gör mer än att bara ge svar på vissa frågor. Han vaknar och får beskedet. Här är några:

Hur kan hälsoutbildning utformas så att pojkar utvecklar hälsomedvetenhet till samma nivå som flickor?

Hur kan undervisningen i ljud- och ljudöverföring vidareutvecklas, liksom undervisningens specifika innehållsantaganden, för att ytterligare stimulera elevernas lärande av den allmänna teorin om ljudöverföring?

Hur påverkar lärares deltagande i lärarutvecklingsprogram den domänspecifika naturvetenskapliga undervisningen?

Hur kan man odla lärares naturvetenskapliga språkanvändning och kommunikationsläge i klassrummet?

9.8 Slutreflektioner Min forskning visar att eleverna ökar sin vetenskapliga kunskap om ljud och hörsel efter lärande, och det mesta finns kvar efter ett år. Elevernas oro för hörselhälsa, såsom medvetenhet om sina egna svagheter och tecken på att främja hälsosamt beteende, ökade också efter att ha fått undervisning. Denna oro tenderade också att öka under året efter att undervisningen avslutats. Resultaten indikerar att eleverna har utvecklat följande färdigheter som efterfrågats av Feinstein (2011):

[…] naturvetenskaplig utbildning kan hjälpa människor att lösa problem som är personligt meningsfulla

liv, direkt påverkar deras fysiska och sociala förutsättningar, formar deras beteende och

Informera dem om deras viktigaste praxis och politiska beslut. (Artikel 169)

Det betyder att resultatet av denna uppsats visar att relevant naturvetenskaplig undervisning kan utveckla elevernas förmåga att förebygga hälsoproblem som också kan få sociala konsekvenser – i det här fallet hörselproblem med konsekvenser som tinnitus.

105

10. Sammanfattning

10.1 Både nationella bedömningar (NU 2003) och internationella bedömningar (PISA, TIMSS) som presenterar den obligatoriska undervisningen har visat att svenska elevers prestationer i fysiska kunskaper och fysiska färdigheter som är relevanta för vardagen har minskat med betygsnivå under de senaste decennierna8 och 9 (t.ex. Martin , Mullis, Foy, Olson, Erberber, Preuschoff et al. 2008; Skolverket 2005, 2008, 2010). Svenska fjärdeklassare deltog i TIMSS 2007 för första gången (Bach & Frändberg, 2009). Dessa elever presterade bättre i biologi än i fysik och kemi, och elever presterade bättre i dessa skolämnen om lärarna trodde att de var tillräckligt förberedda för att undervisa dem. I 2009 års PISA-studie av 15-åriga elever såg elever med lägre prestationer sina betyg sjunka mer än andra elever. Även om utvärderingsresultat bör tolkas med försiktighet (t.ex. Koretz, 2008; Serdar, Sørensen, & Jakobsson, 2011; Sjøberg, 2007), tyder resultaten på att förbättringar av naturvetenskaplig undervisning i Sverige behövs.

En annan faktor att ta hänsyn till är elevens intresse för naturvetenskap och motivation att studera naturvetenskap. Bach och Frändberg (2009) rapporterade från TIMSS 2007 att svenska elevers intresse och självförtroende var högt i fjärde klass. Däremot rapporterade Schreiner och Sjöberg (2007) från ett storskaligt internationellt frågeformulär, Relevance of Science Education (ROSE ). ), att svenska elever i åldrarna 14-16 fann andra skolämnen mer intressanta än naturvetenskap. En anledning är att eleverna inte tycker att undervisning i naturvetenskap, särskilt fysik, inte är särskilt intressant eller inspirerande. När det gäller elevernas intresse för att studera fysik, i den svenska grundskolan verkar deras intresse minska med åldern (Skolinspektionen, 2010, 2011). Några anledningar är att elever tycker att skolfysik är svårt, undervisning är monotont och att lära sig fysik är meningslöst. Baserat på ROSE-studien som nämnts ovan drog Jidesjö, Oscarsson, Karlsson och Strömdahl (2009) slutsatsen att den obligatoriska utbildningen i Sverige endast tillgodoser intressen hos en minoritet av eleverna, nämligen de som väljer att fortsätta sina studier inom naturvetenskap och teknik. De menar att skolvetenskap bör ta hänsyn till vad alla elever behöver lära sig för att uppmuntra vetenskaplig läskunnighet för alla medborgare.

Ovanstående referenser indikerar att skolans fysik och kemi är relevanta för elevers dagliga liv och undersöker hälsofrågor

106

pojkar och flickor och inspirerar deras lärande. De visar också att eleverna ska ha möjlighet att tänka kritiskt. Detta stämmer överens med annan forskning som visar att studenter, både män och kvinnor, är intresserade av att lära sig om vetenskap och teknik relaterade till människor och mänskliga aktiviteter, särskilt hälso- och miljöfrågor (Baram-Tsabari & Yarden, 2005; Jenkins, 2006; Lindahl, 2003); Miller, 2006; Osborne, Simon och Collins, 2003).

Ett allt vanligare hälsoproblem i samband med skolvetenskap är hög volym i unga människors vardag (EU, 2009). Fler unga människor än någonsin har hörselproblem som hörselnedsättning och tinnitus (Chung, Des Roches, Meunier, & Eavey, 2005). Det finns dock lite hälsorelaterad forskning i den internationella vetenskapliga utbildningslitteraturen (Harrison, 2005). Fensham (2001) noterade också en brist på forskning om elevers lärande av begrepp relaterade till miljömässigt, teknologiskt och samhällsvetenskapligt innehåll, såsom buller.

10.2 Övergripande mål och forskningsfrågor Syftet med denna avhandling är att hjälpa eleverna att utveckla en förståelse för ljud, hörsel och hörselhälsa. Forskningsfrågor bidrar till att besvara det övergripande målet genom att ta upp följande frågor:

1. Vad var elevernas uppfattning om ljud- och ljudöverföring före och efter forskningsbaserad undervisning i ljud, hörsel och hörselhälsa?

2. I vilken utsträckning använder eleverna generaliserade teorier om ljud och ljudöverföring i sina förståelser före och efter undervisningen?

3. Hur känner eleverna för hörsel och tinnitus före och efter lektionen?

4. Hur tänker eleverna kring hörselhälsa före och efter undervisning?

5. Hur kan specifika innehållshypoteser utvecklas som är effektiva för att lära ut röst, hörsel och hörselhälsa?

Resultaten presenteras i tre artiklar och i form av specifika innehållshypoteser som sammanfattande resultat.

107

10.3 Teoretisk ram Hela forskningsprojektet utgår från ett socialkonstruktivistiskt lärandeperspektiv. När det gäller utformning av läromedel använder jag och beskriver bredare perspektiv relaterade till socialkonstruktionism. Eftersom projektet var en designstudie var visualisering av dessa perspektiv också viktigt (Lijnse, 2010a). Tre artiklar presenterar grunderna för empirisk materialanalys.

socialkonstruktivistiskt perspektiv

Att lära sig skolvetenskap innebär att förstå en värld som består av materia och energi, och varje elev måste aktivt konstruera sig en bild av världen utifrån vad de redan vet (Piaget, 1954). Därför är den "verkliga" världen alltid den empiriska världen. En konsekvens av Piagets tänkande är att elevens utgångspunkt blir viktig. Piaget påpekade också att individer måste konstruera sina egna idéer i sin interaktion med andra, särskilt verbala interaktioner. Elevens initiativ är också vad Vygotsky (1978) betonade och betonade vikten av interaktion och mentorskap från en kunnig person. Denna interaktion sker i zonen för proximal utveckling (ZDP). Många andra forskare har också betonat vikten av social interaktion med kamrater i lärande (t.ex. Barnes & Todd, 1977; Lemke, 1998; Mercer, Daws, Wegerif & Sams, 2004; Treagust, Jacobowitz, Gallagher & Parker, 2001). .

Språket används som ett kunskapsteoretiskt verktyg för att skapa förståelse för vetenskap när man interagerar med andra. Norris och Phillips (2003) menar att det inte finns någon vetenskap utan vetenskapligt verbalt, visuellt, matematiskt och teckenspråk. Diskursen om det vardagliga sociala språket utvecklas från erfarenheter och diskurs i sociala miljöer, och att lära sig skolvetenskap innebär att lära sig det sociala språket inom vetenskapen som utvecklas i det vetenskapliga samhället (Amettler, Leach & Scott, 2007; Mortimer & Scott, 2003; Scott, Asoko & Leach, 2007). Men eftersom skolvetenskap skiljer sig från vetenskap i forskarsamhället är det sociala språket att tala om skolvetenskap mer relevant (Amettler et al., 2007). Att lära sig innebär därför att förstå detta språk och relatera det till tidigare idéer, omorganisera och omforma dessa idéer i ny diskurs. Denna inlärningsprocess är både personlig och social, och lärarens roll i att förmedla det sociala språket i skolvetenskapen för elever är avgörande (Leach & Scott, 2002; Scott et al., 2007). Vetenskapsklassrum kan ses som gemenskaper av diskursiv praktik där elever engagerar sig och umgås inom denna specifika intellektuella gemenskap (Carlsen,

108

2007? Driver, Asoko, Leach, Mortimer och Scott, 1994). Inte bara språket utan även andra representationer är viktiga för vetenskapen om lärande (Lemke, 2003; Norris och Phillips, 2003; Prain, Tytler och Peterson, 2009). Prain et al. Stor vikt läggs vid vikten av att använda representationer i naturvetenskapligt lärande.

undervisa och lära

Ytterligare perspektiv på elevers lärande i relation till undervisning och lärande kommer att presenteras. Ett perspektiv är hur kommunikativa förhållningssätt påverkar klassrummet (t.ex. Lemke, 1998; Mortimer & Scott, 2003). Ett annat viktigt perspektiv i undervisningen är att identifiera skillnaden mellan elevers alternativa begrepp och skolans naturvetenskapliga mål. Detta görs genom att lärare upptäcker epistemologiska skillnader mellan elevers vardagliga sociala språk och skolvetenskapens, definierade inlärningsbehov (Ametller et al., 2007; Leach och Scott, 1995, 2002, 2008). Dessutom övervägdes styrkan av formativ bedömning. Recensioner av formativ bedömning visar att formativ bedömning ökar elevernas motivation, självförtroende och lärande (Black & Wiliam, 1998a, 1998b; Hattie, 2009; Hattie & Timperley, 2007; Shute, 2008). För detta krävs också tydliga inlärningsmål (Millar, Leach, Osborne, & Ratcliffe, 2006). Dessutom betonar naturvetenskaplig läskunnighetsaspekten att läskunnighet inom naturvetenskap (Vision I) och i vetenskapsrelaterade sammanhang (Vision II) bör ingå i naturvetenskaplig undervisning (Roberts, 2007). I detta ingår också att utveckla elevernas förmåga att konstruera argument utifrån vetenskaplig kunskap (Osborne, Erduran, & Simon, 2004). De olika perspektiv på undervisningsvetenskap som jag har förklarat faller under undervisningsinnehållskunskap, som är en del av lärarkompetensen (Zetterqvist, 2003).

10.4 Instruktionsdesign Instruktionsdesignen som används i denna studie härrör från en tradition av forskningsbaserad instruktionsdesign, ett pågående arbete sedan Browns (1992) klassiska artikel om design av experiment. Browns forskning fokuserar på gapet mellan teori och praktik, vilket också lyfts fram av Linjse (2000) för att utveckla innehållsspecifik pedagogisk kunskap. Det finns andra exempel på designbaserade forskningsmetoder (Kattman, Duit, Gropengieber och Komorek, 1996; Leach och Scott, 2002; Lijnse, 1994, 1995; Kelly, 2003; Méheut och Psillos, 2004; Tiberghien, Also, the design som användes i denna studie var en instruktionssekvensbaserad design och validering (Andersson & Bach, 2005; Andersson, Bach, Hagman, Olander & Wallin, 2005; Andersson & Bach, 2005;

109

Wolin, 2006). Enligt detta ramverk finns det några generella teoretiska överväganden om elevers lärande. För det första är ramverket baserat på en konstruktivistisk syn på eleven. För det andra ses lärare som bärare av vetenskaplig kunskap, väl insatta i vanliga alternativa föreställningar om vad de ska lära ut. Det är viktigt att lärare introducerar begrepp och systematiskt planerar situationer där dessa begrepp ska användas. För det tredje bör eleverna ges möjlighet att bemästra det naturvetenskapliga innehållet i skolan genom vetenskapligt tal och skrift, individuella presentationer och grupppresentationer, autentisk dialog, korshörning och grupparbete. Dessutom betonar ramverket formativ bedömning som ska göras medvetet och systematiskt. Slutligen är det viktigt att överväga dina elevers intressen och motivation. Dessa allmänna råd kombineras med aspekter av vetenskaplig karaktär som är begränsade till skolvetenskap, och innehållsrelaterade aspekter som är begränsade till specifika discipliner.

Baserat på det föreslagna ramverket utformades en forskningsbaserad undervisningssekvens (TLS) för det skolvetenskapliga området röst, hörsel och hörselhälsa. Serien utvecklades som en flexibel lärarhandledning som lärare använder som undervisningsresurs. På så sätt testades TLS, praktisk forskning samlades in och utvärderades och lärarhandledningen förbättrades. Denna process upprepades flera gånger. Resultaten av denna studie är baserade på en senaste cykelundersökning av lärare med hjälp av riktlinjerna i bilagan (West, 2008b).

10.5 En översikt av idéhistoria Sedan 500 f.Kr. har filosofer, matematiker och vetenskapsmän varit nyfikna på ljud och hur det färdas. Teorin att ljud behöver ett medium för att överföras kan spåras tillbaka till den klassiska tidsåldern Demokritos (400 f.Kr.), som trodde att ljud var luft som antog en specifik form och överfördes (Hunter, 1978). Grekerna var dock inte utsatta för det moderna begreppet gas, och det var inte så lätt att veta vad de menade med luft och hur de förstod dess olika processer. Aristoteles (350 f.Kr.) föreslog att luft måste komprimeras för att ljud ska kunna färdas, och att det är en liten luftmassa som rör sig framåt, en liten vind (Caleon & Subramaniam, 2007). Roman Lucretius (75 f.Kr.) trodde att när en person skrek högt, spred sig "ljudatomer" genom smala räfflor, vilket orsakade smärta (Eshach och Schwartz, 2006). Lucretius

110

Hans idé var att ljudet kom genom dörren genom en osynlig spricka. I början av 1600-talet trodde vissa forskare fortfarande att ljud involverade överföring av materia från en plats till en annan. Till exempel föreställde sig Gassendi att överföring av ljud betydde en ström av atomer som emanerar från ljudkällan (Blood, 2009). Liknande tankar uttrycktes av Beeckman, som trodde att alla vibrerande föremål skulle dela upp den omgivande luften i små, cirkulära, luftfyllda föremål som skulle stråla i alla riktningar och uppfattas som ljud när de nådde örat (Caleon & Subramaniam, 2007) ). Boyle och Hooke (1600-talet) presenterade bevis för att ljudöverföring är relaterad till materia, inte nödvändigtvis detsamma som ren materiaöverföring. Enligt Hunt (1978) bevisade Boyle slutligen att ljud inte kan färdas i ett vakuum. I början av 1700-talet var forskare överens om att ljud bara kunde färdas genom ett medium. Sammanfattningsvis har tanken att ljud färdas som osynliga partiklar eller bunden materia, d.v.s. ren materia-utbredning, funnits länge.

10.6 Metoder och data Metodiken syftade till att utforska elevernas uppfattningar och lära sig om ljud, hörsel och hörselhälsa, inklusive elevers uppfattningar om höga ljud när lärare omsätter TLS i praktiken. I studien deltog sju lärare från fyra skolor i Sverige och deras 199 elever i årskurs 4 (10-11 år), 7 och 8. Lärare journalför ständigt sina lektioner på en mycket samarbetande internetplattform. Lärare diskuterar och ger feedback till varandra. Jag deltog också i dessa diskussioner. Jag besökte några klasser, observerade dem och gjorde rikliga anteckningar. Data från lärardagböcker, elevanteckningsböcker och mina intervjuanteckningar användes som källor för att få tillförlitliga beskrivningar av olika klassrumsinsatser. Dessutom intervjuades lärare separat före och efter interventionen.

Lärare utformar sin egen undervisning genom att utveckla lärandemål för eleverna med hjälp av idéer från lärarhandledningen (West, 2008b). Dessa mål styr kursens innehåll, men utforskas mer eller mindre på djupet beroende på den enskilde läraren och dennes elever. Total undervisningstid om röst, hörsel och hörselhälsa är cirka 15-20 timmar.

Eleverna fick ett förtest, eftertest och försenat eftertest ett år efter undervisningsinsatsen. I varje fall fanns det en rapport om elevens svar på höga ljud, tinnitusupplevelser och

111

Hörlurstest av auditivt beteende och frågor relaterade till skolans naturvetenskapliga lärandemål.

10.7 Forskningssammanfattning

Artikel 1

West, E. (2011). Lärande i vardagen: Elevernas uppfattning om hörsel och tinnituskunskap från undervisningssekvenser. International Journal of Science Education, 33(9), 1245-1271. Den första artikeln besvarar den tredje forskningsfrågan, som utforskar sambandet mellan elevers inlärning av hörsel och tinnitus och instruktionsinterventioner. I förtestet, eftertestet och det försenade eftertestet ombads eleverna använda ritningar och skrift för att uttrycka sina svar på frågan "Vad händer med ljud som når dina öron?" Frågeformulär gavs också om tinnitus, tinnitusupplevelse och hörselbeteende. Resultaten visade att ungefär en fjärdedel av fjärdeklassare och hälften av sjunde- och åttondeklassare lyssnade på musik på sina personliga musikspelare varje dag eller nästan varje dag. Cirka 35 % till 70 % av personerna svarade att de hade upplevt tinnitus och 5 % rapporterade att de ofta besvärades av tinnitus. I förtestet svarade de flesta av eleverna i 4 och 7, när de ombads beskriva vad som händer när ljudet når örat, att ljudet gick till hjärnan eller inte svarade alls. Dessa beskrivningar/ritningar visar inte medvetenhet om några strukturer i örat. De vanligaste svaren i årskurs 8 gällde delar av hjärnan och öronen. Resultaten visade att elevernas kunskaper om hörsel och tinnitus ökade efter interventionen och denna kunskap behölls väl även ett år efter interventionen. Fjärdeklassare lär sig lika mycket som äldre elever, även om de har svårare att förstå cellstrukturer och orsakskedjor. Sammanfattningsvis är det fördelaktigt att undervisa om hörsel och tinnitus redan vid 10-11 års ålder. Kunskap om hörsel och tinnitus kan vara en viktig förutsättning för att förstå riskerna med exponering för höga ljud. Inga systematiska könsskillnader hittades i resultaten.

112

Artikel 2

West, E., & Wallin, A. (2011). Eleverna får lära sig den breda teorin om ljudöverföring från instruktionssekvenser om ljud, hörsel och hälsa. International Journal of Science Education. doi: 10.1080/09500693.2011.589479 Denna artikel besvarar forskningsfrågorna 1 och 2 och undersöker elevernas lärande av ljud och ljudöverföring. Att lära sig ett abstrakt begrepp som ljud innebär ofta en ontologisk förändring, eftersom konceptualisering av ljudöverföring som en rörelseprocess kräver att man överger begreppet ljudöverföring som överföring av materia (Carey, 1991; Chi, Slotta, & De Leeuw, 1994; Reiner , Slotta, Chi och Resnick, 2000. Elever utmanas således kraftigt av sin förmåga att förstå och använda generaliserade modeller för ljudspridning, det vill säga att använda samma teori om ljudspridning i olika medier. Elevernas uppfattningar om ljudutbredning undersöktes före och efter undervisningen genom att jämföra elevernas skriftliga svar angående ljudutbredning i olika medier/inga media (luft, vatten, trä och vakuum). Analysen innebar en förklaring av elevernas grundläggande teori om ljudöverföring, inklusive de olika konceptuella kategorierna som återfinns i deras svar. Resultaten visade en förskjutning i elevernas förståelse från att använda substansteori före interventionen till att använda processteori efter interventionen. Det beskrivna mönstret fanns i alla grupper av elever oavsett ålder. Därför är undervisning om ljud och ljudöverföring mycket effektiv redan vid 10-11 års ålder. Men ju äldre eleverna är, desto djupare förstår de den motoriska processen. Sammanfattningsvis, att använda TLS om ljud, hörsel och hörselhälsa kan förbättra elevernas förståelse av ljudöverföring som en process i alla klassrum. Resultaten pekar också på några nyckelpunkter om undervisning och inlärning av sunt vetenskapligt innehåll. Inga systematiska könsskillnader hittades i resultaten.

Artikel 3

West, E. (inlämnad, 2011). Lärande för vardagslivet: Elevernas uppfattningar om hörselproblem före och efter en undervisningsinsats. Den här artikeln besvarar forskningsfråga 4, som utforskar elevernas uppfattningar om hörselproblem före och efter undervisning. Forskare pekar på det växande problemet med att unga människor är högljudda i fritidsmiljöer, och pekar nyligen på det faktum att bärbara musikspelare bär

113

Risk för hörselproblem som tinnitus. Det finns dock en brist på forskning som utforskar grundskoleelevers perspektiv och tolkningar av pedagogiska insatser som integrerar skolans läroplansinnehåll med hörselhälsa. Denna studie undersöker elevernas uppfattningar om att vara högljudda, inklusive deras uppfattningar om användning av hörselskydd före och efter en instruktionsintervention. Resultaten visade att eleverna gjorde hälsosammare val i frågor som involverade höga röster efter interventionen, särskilt bland äldre elever, och detta resultat kvarstod eller förbättrades ett år senare. Det fanns också tecken på förändringar i positiva beteenden i samband med höga ljud. Signifikanta könsskillnader hittades. I allmänhet visar flickor hälsosammare attityder och uttryck än pojkar. Om detta kan ses som ett resultat av elevernas ökade kunskaper och övergripande förståelse för ljud-, hörsel- och hörselhälsa, belyser det vikten av att införliva hälsofrågor i den formella skolans vetenskap.

10.8 Specifika innehållshypoteser Detta kapitel besvarar den avslutande forskningsfrågan med syfte att utveckla specifika innehållshypoteser tillämpliga på undervisningen i ljud, hörsel och hörselhälsa.

Specifika innehållshypoteser inkluderar resultaten av min forskning, resultaten av min tidigare forskning, resultaten av iterativa forskningscykler fram till sista cykeln och systematisk nationell och internationell forskning (Figur 10.1).

114

Figur 10.1 Ett exempel på att bygga ett specifikt innehåll för undervisning om ljud, hörsel och hörselhälsa.

Specifikt innehållsfall

De kombinerade resultaten av forskningen sammanfattas i innehållsspecifika undervisningshypoteser. Den formulerades utifrån aspekter relaterade till 1) ljud- och ljudöverföring, 2) hörsel- och hörselhälsa och slutligen 3) vanliga aspekter av ljudhälsa, hörsel- och hörselhälsa. Hypotesen kan testas i nydesignade experiment, och om den håller för framtida testning kan den utvecklas till en specifik innehållsteori för undervisning i innehåll om ljud, hörsel och hörselhälsa.

Elevernas möjligheter att lära sig och förstå ljudöverföring och teorier om ljud, hörsel och hörselhälsa kommer att öka om följande innehållsrelaterade aspekter beaktas i undervisningen:

Ljud och ljudöverföring

1. När ett föremål vibrerar avger det ett ljud, oavsett vilket föremål som gör ljudet.

2. Rörelsen av vibrerande föremål i luften överförs av partiklarna i luften, nämligen "luftpartiklar". Varje rörelse från en enda "luftpartikel" överförs till närliggande "luftpartiklar" genom interaktioner.

Specifikt innehållsfall

tidigare resultat

gräns

Analys av tidigare forskning

Resultaten av denna studie

systemundersökning

115

3. Rörelsen hos vibrerande föremål överförs till gasformiga, flytande och fasta ämnen genom partiklarna i dessa ämnen. Varje partikels rörelse överförs till de interagerande närliggande partiklarna.

4. Ju närmare partiklarna är, desto snabbare färdas ljudet. 5. Olika sätt att representera ljudöverföring måste övervägas

i undervisningen. 6. Ljudöverföring är en nödprocess. 7. Ljudöverföring är en komplex och framväxande process.

Konceptet med nödförfaranden måste förklaras. Ljudspridning som en emergent process innebär att spridning är en storskalig process vars rörelse skiljer sig från de ingående partiklarnas. Dessutom inkluderar den komplexa processen transmissioner som påverkas av elastiska och tröghetsegenskaper.

Studenter utmanas i sina studier då de kämpar för att förstå överföringen av ljud, särskilt den breda teorin om ljudöverföring genom alla medier. Enligt Chi (2005) är ett kännetecken för sådana utmaningar att de har funnits genom historien, och detta har bekräftats av historiska undersökningar av sunda och ljudburna idéer.

Hörsel och hörselhälsa

1. En uppsättning specifika hörselupplevelser och deras förmåga att registrera olika ljud.

2. Betona att örat består av känsliga delar av avgörande betydelse för vår hörsel. Dessa ömtåliga komponenter kan skadas permanent av de höga ljuden i vårt dagliga liv, och vi måste ta hand om dem.

3. Studera örats funktion: Vibrationer i trumhinnan överförs genom benen till innerörat, där små, mycket känsliga känselceller (kapillärceller) omvandlar vibrationerna till elektriska impulser, som sedan överförs till hjärnan, där de tolkas..Undervisning Belyser elevers sårbarhet och risk för hörselproblem som tinnitus och hur man bibehåller en god hörsel.

Röst, hörsel och hörselhälsa

1. Varje ämnes innehåll kan integreras i undervisningen i hörsel och hörselhälsa, och kopplas till elevernas vardag.

116

10.9 Slutsatser, diskussion och implikationer Resultaten av diskussionerna relaterades till elevernas ålder och kön och lärarnas erfarenheter sammanfattades och diskuterades. Dessutom ges en allmän diskussion om resultaten av detta dokument, inklusive begränsningarna i denna studie. Kapitlet avslutas med några idéer för vidare forskning och slutliga reflektioner.

Resultaten är relaterade till elevernas ålder och kön

Resultaten visade att det fanns en fördel med att lära 10-11-åriga elever om röst, ljudöverföring, öronfunktion och hörselhälsa. De kan förstå att förökningen av ljud är en rörelseprocess snarare än överföring av materia. Dessutom visade resultaten att deras synpunkter rörde sig i hälsofrämjande riktning i frågor som rör hög volym och användning av hörselskydd. Resultaten visade också att elevers förståelse och inlärning av orsak och verkan, deras förmåga att bilda allmänna förståelser och deras resonemang om konsekvenserna av hög volym utvecklas med åldern. Ju äldre eleverna var, desto mer verkade de inse att hög volym inte bara var skadligt för andra, utan också för dem själva. Dessa resultat bekräftar mönstret att unga vuxna blir mer kritiska till höga ljud när de åldras, vilket rapporterats i andra studier (Olsen Widén & Erlandsson, 2004b; Socialstyrelsen, 2002).

Det fanns generellt inga signifikanta könsskillnader i elevernas inlärning av röst, hörsel och tinnitus. Det fanns dock markanta skillnader i elevernas uppfattning om frågorna om hög volym och användningen av hörselskydd. Flickor uppvisar generellt hälsosammare attityder och uttryck än pojkar. De blev också mer medvetna om sin sårbarhet, och en högre andel flickor rapporterade att de ändrade sitt beteende till hälsosammare hörselbeteenden under året efter mentorskapet. Dessa resultat överensstämmer med andra studier som också visar att flickor verkar visa högre medvetenhet om hälsoproblem förknippade med hög volym (t.ex. Kärrqvist & West, 2005; Olsen Widén & Erlandsson, 2004a; Socialstyrelsen, 2002).

formativ bedömning

Formativ bedömning har använts som ett sammanbindande begrepp som lärare använder kontinuerligt under hela undervisningsprocessen. Artiklarna 1 och 2 diskuterar inverkan av formativ bedömning på elevers lärande. Resultaten tyder på att formativ bedömning och feedbackkvalitet har en inverkan på elevernas lärande. Dessutom har formativ bedömning implikationer för lärarnas lärande. Alla lärare angav i sina dagböcker och intervjuer

117

Formativ bedömning förändrar hur de tänker kring elevers lärande och sin egen undervisning. Detta beskrivs också av Black, Harrison, Lee, Marshall och Wiliam (2003, 2004) och Nyberg (2008) i deras interaktioner med lärare i olika utbildningsprogram. Dessutom rapporterade lärare att fler elever uppnådde sina mål när deras undervisning baserades på formativ bedömning. Mot bakgrund av detta resultat är det anmärkningsvärt att trender i Sverige visar att underpresterande elever i PISA 2009 hade en större nedgång i sina betyg än andra elever (Skolverket, 2010). Således kan formativ bedömning hjälpa till att vända denna trend.

Som ett exempel på effekten av formativ bedömning skrev en lärare i sin dagbok:

En elev till mig sa till mig idag att det är bäst att börja med att fråga varför

I alla fall för att kolla om jag förstår. (West, 2008b, s. 115)

Resultaten av denna studie överensstämmer med forskningsöversikter som visar att formativ bedömning och relevant feedback till elever är kraftfulla verktyg för att förbättra lärande (Black & Wiliam, 1998a, 1998b; Hattie & Timperley, 2007; Shute, 2008).

språkupplevelse i klassrummet

Huvudsyftet med studien var att utforska elevernas förståelse av innehållet och deras uppfattningar om relaterade hälsoproblem. Vissa rön om lärarerfarenhet framkom dock också från forskningen. I vissa fall fann lärare att de ord och begrepp som eleverna använde var tydligt relaterade till lärarnas egen användning av skolvetenskapens sociala språk (Amettler et al., 2007). Tydlig och konsekvent användning av termer och begrepp verkar gynna elevernas lärande och därigenom förbättra deras förmåga att uttrycka förståelse.

Allmän diskussion om resultat och konsekvenser

Artikel 2 klargör att undervisning i abstrakta områden som ljud- och ljudöverföring innebär utmaningar för både lärare och elever. Artikel 1 antyder också att ungdomar kan ha svårt att förstå begreppet risk förknippade med höga ljud och att kunskap om hörsel och tinnitus kan vara en viktig förutsättning för att förstå riskerna med exponering för höga ljud. Dessutom visade artikel 3 att elevers (särskilt flickors) medvetenhet om hörselhälsa ökade efter att de fått undervisningen, och det fanns också tecken på förändringar i beteende relaterat till höga ljud.

118

De specifika innehållshypoteserna som utvecklats i denna artikel ger en grund för vidare forskning och bidrar till att förbättra praktiken. Detta kan vara viktigt, särskilt eftersom svenska elever har mindre tillgång till att lära sig röster än elever i många andra länder (Martin et al., 2008). Dessutom efterlyser många forskare hälsoutbildning i skolan som en viktig komponent för god hörselhälsa (t.ex. Berg & Serpanos, 2011; Berglund, Lindvall, Schwela & Goh, 1999; Bulbul, Bayar Muluk, Çakir & Tufan, 2009 år) Daniel , 2007). Den nya svenska läroplanen Lgr 11 ger möjlighet att använda innehållsrelaterade aspekter i undervisningen, då det finns tydliga mål om ljud- och hörselhälsa i olika skolämnen (Skolverket, 2011). Men lärare med en hög grad av innehållskunskap är också viktiga för deras genomförande i praktiken och är lika viktiga i årskurs 4-6 som i årskurs 7-9 (t.ex. Bach & Frändberg, 2009; Linder & Erickson, 1989; Zetterqvist , 2003), särskilt eftersom dessa yngre elever verkar vara mer intresserade av att lära sig om naturvetenskap än äldre elever (Lindahl, 2003; Martin et al. 2008; Osborne & Dillon, 2008).

Styrkor och begränsningar med denna studie

Bidragen från forskning om undervisningsdesign är 1) teoretiska bidrag genom att utveckla innehållsspecifik pedagogisk kunskap, 2) praktiska bidrag till undervisningspraktik genom att överbrygga gapet mellan teori och praktik, och slutligen 3) professionell utveckling av forskningsdeltagare (McKenney , Nieveen & van ) den Akker, 2006). Det finns begränsningar för designstudier, såsom "designbaserade forskare observerar inte bara interaktioner, utan "orsakar" faktiskt de interaktioner de hävdar" (Barab & Squire, 2004, s. 9). Resultaten inom utbildningssektorn är alltid varierande och svåra att mäta exakt (Hammersley, 2009). Den komplexa designen och den relativt lilla storleken på denna studie utesluter generella slutsatser. Men eftersom designforskning är kontextbunden, strävar den inte efter kontextfria generaliseringar (van den Akker, Gravemeijer, McKenney, & Nieveen, 2006). Men "om detaljerna är tillräckliga för att en lärare som arbetar i en liknande situation ska relatera sitt beslutsfattande till det som beskrivs" (Bassey, 1981, s. 85), är resultaten användbara för andra planerare eftersom läraren .

Metodspecifika överväganden, inklusive artikelrelaterade begränsningar, diskuteras i motsvarande artiklar. Exempel inkluderar testvaliditet, interbedömares tillförlitlighetsproblem och effekten av metodsvarsfaktorer.

119

Forskningsidéer och slutliga reflektioner

Denna artikel genererar flera nya forskningsfrågor, såsom:

Hur kan undervisningen i ljud- och ljudöverföring ytterligare förbättras, liksom undervisningens specifika innehållsantaganden, för att ytterligare stimulera elevernas lärande av den allmänna teorin om ljudöverföring?

Min forskning visar att eleverna ökar sina vetenskapliga kunskaper om ljud och hörsel efter att ha fått undervisning, och mycket av detta finns kvar på andra året. Elevernas medvetenhet om sin egen hörselhälsa ökar också i takt med att undervisningen fortskrider. Dessutom finns det tecken på att denna medvetenhet har ökat under det kommande året. Den slutliga slutsatsen av resultaten i denna artikel är vad Feinstein (2011) kräver:

[…] naturvetenskaplig utbildning kan hjälpa människor att lösa problem som är personligt meningsfulla

liv, direkt påverkar deras fysiska och sociala förutsättningar, formar deras beteende och

utgör deras viktigaste praktiska och politiska beslut. (sida 169)

Resultaten av denna artikel kan därför anses visa att korrekt naturvetenskaplig utbildning kan förbättra elevernas förmåga att förebygga personliga hälsorelaterade problem med sociala konsekvenser – här konsekvenser som hörselproblem och tinnitus.

121

bibliografi

Adbo, K., & Taber, K. S. (2009). Elevers mentala modeller av materiens egenskaper: En studie av 16-åriga svenska vetenskapsstudenter. International Journal of Science Education, 31(6), 757-786.

akustik. (2009). I Encyclopedia Britannica. Tillgänglig på: http://search.eb.com.ezproxy.ub.gu.se/eb/article-64047. [2010-08-17]

Aikenhead, G. (2006). Naturvetenskaplig utbildning för vardagen. New York: Teachers College Press.

Ametller, J., Leach, J., &, Scott, P. (2007) Använda ett ämnesinlärningsperspektiv för att informera ämnesinstruktionsdesign: Ett exempel från naturvetenskaplig utbildning. Curriculum Journal, 18(4), 479-492.

B. Anderson (1994). Om att veta genom integration. Spektrum NA (position 10). Mölndal: Göteborgs universitet, Avd. som undervisningsämne.

Anderson, B. (2000). En nationell bedömning av att förbättra naturvetenskaplig undervisning. R. Millar, J. Leach och J. Osborne (red.), Improving Science Education: Research Contributions (sid. 62-78). Buckingham Palace: The Open University Press.

Anderson, B. (2005). Design och validering av undervisningssekvenser——Tematiska undervisnings- och forskningsstrategier med naturvetenskap som exempel. (IPD-rapport nr 2005:11, NAspektrum, nr 27). Göteborg: Institutionen för utbildning och undervisning, Göteborgs universitet.

Anderson, B. (2011). Utveckla naturvetenskaplig undervisning—konstruera kunskap med hjälp av läroböcker. Lund: Studentlitteratur.

Andersson, B., & Bach, F. (1995). Kraftfullt utveckla naturvetenskaplig undervisning. Exempel på gaser och deras egenskaper. Spectrum NA (nr 14). Mölndal: Göteborgs universitet, enhet för undervisade ämnen.

Andersson, B., & Bach, F. (1996). Utveckla en ny naturvetenskaplig undervisningssekvens: "Gas och deras egenskaper" exempel. G. Welford, J. Osborne och P. Scott (red.), Research in Science Education in Europe: Current Issues and Topics (sid. 7-21). London: Farmer Press.

Andersson, B., & Bach, F. (2004). Undervisning i geometrisk optik, kunskapsbas och undervisningsråd. (Projektundervisning i praktiken, nummer 6). Göteborg: Göteborgs universitet, Avd. För pedagogik och undervisning.

122

Andersson, B., & Bach, F. (2005). Undervisning i sekvensdesign och utvärdering med geometrisk optik som ett exempel [J] Science Education, 89(2), 196-218.

Andersson, B., Bach, F., Hagman, M., Olander, C. och Wallin, A. (2005). Diskutera forskningsinitiativ för att förbättra undervisningen i naturvetenskap. I K. Boersma, M. Goedhart, O. de Jong och H. Eijkelhof (i rött), Forskning och kvalitet i naturvetenskaplig utbildning (s. 221-230). Dordrecht: Springer.

Andersson, B., Bach, F., Olander, C. och Zetterqvist, A. (2004). Primärvetenskap - utvärdering och framtidsanalys 1992 och 2003. (Na Spectrum, nummer 24). Göteborg: Göteborgs universitet, Avd. För pedagogik och undervisning.

Andersson, B., & Nyberg, E. (2006). Undervisning i livscykeln för årskurserna 1-5: En kunskapsbas och undervisningsrekommendationer. (Projektundervisning i praktiken, nr 7). Göteborg: Göteborgs universitet, Avd. För pedagogik och undervisning.

Andersson, B., & Wallin, A. (2006). Om utvecklingen av innehållsorienterad teori, ta biologisk evolution som exempel. International Journal of Science Education, 28(6), 673-695.

Arlinger, S., Uhlén, I., Hagerman, B., Kähäri, K., Rosenhall, U., Spens, K.-E., et al. (2007). Höga ljudnivåer på konserter kan orsaka bestående hörselskador. Journal of Medicine, 41(104), 2978-2979.

Asoko, H.M., Leach, J.T. och Scott, P.H. (1992a). Classroom Enquiry as a Foundation for Teacher Professional Development: A Study of Students' Understanding of Sound. Nya perspektiv på lärarutbildningen i Europa II. I J. Vonk, J. Giesbers, J. Peeters och T. Wubbels (red.), Proceedings of ATEE:s 16th Annual Meeting (sid. 109-119). Amsterdam: Universitaire Lerarenopleiding Vrije Universiteit.

Asoko, H.M., Leach, J.T. och Scott, P.H. (1992b). Låter kul: Arbeta med lärare för att lära sig hur barn uppfattar ljud. Fråga 1(8), 1-7

Ausubel, D.P. (1968). Pedagogisk psykologi: ett kognitivt perspektiv. New York: Holt, Reinhart och Winston.

Bach (2001). Om ljuset som finns. Optik pedagogiskt experiment. (Göteborg Utbildningsvetenskaplig forskning 162). Göteborg: Tidskrift för Göteborgs universitet.

Bach, F., & Frändberg, B. (2009). Naturorienterade lektioner i klass 4. Analys av lärares och elevers uppfattningar om kursinnehåll och undervisning i TIMSS 2007. Stockholm: Skolverket.

123

Barab, S., & Squire, K. (2004): Designbaserad forskning: Att placera en insats i marken. Journal of Learning Sciences, 13(1), 1-14.

Baram-Tsabari, A., & Yarden, A. (2005). Karaktärisera barns spontana intresse för naturvetenskap och teknik. International Journal of Science Education, 27(7), 803-826.

Barman, C., Barman, N. och Miller, J. (1996). Två undervisningsmetoder och elevernas förståelse för ljud. Skolvetenskap och matematik, 96(2), 63-67.

Barnes, D., & Todd, F. (1977). Kommunikation och lärande i små grupper. London: Routledge & Kegan Paul.

M. Brasilien (1981). Pedagogisk forskning: om fördelarna med att söka generaliseringar och studera enskilda fakta. Oxford Review of Education, 7(1), 73-94.

Berg, A. L., & Serpanos, Y. C. (2011). Högfrekvent hörselkänslighet hos unga kvinnor med låg socioekonomisk status under en 24-årsperiod (1985-2008). Journal of Adolescent Health, 48(2), 203-208.

Berglund, B., Lindvall, T., Schwela, D. och Goh, K T. (1999). Riktlinjer för stadsbuller. Genève: World Health Organization Press.

Berlin, D.F., & Lee, H. (2005). Komplett vetenskap och matematik utbildning: en historisk analys. Skolvetenskap och matematik, 105(1), 15-24.

Black, P., & Wiliam, D. (1998a). Inside the Black Box: Raising the Bar Through Classroom Assessment. Phi Delta Kappan, 80(2), 139-148.

Black, P., & Wiliam, D. (1998b). Bedöm och lär dig i klassrummet. Educational Assessment, 5(1), 7-74.

Black, P., Harrison, C., Lee, C., Marshall, B. och Wiliam, D. (2003). Inlärningsbedömning: Omsätta det i praktiken. Buckingham Palace, Storbritannien: The Open University Press.

Black, P., Harrison, C., Lee, C., Marshall, B. och Wiliam, D. (2004). Att arbeta i den svarta lådan: Bedömning av klassrumsinlärning. Phi Delta Kappan 86(1), 9-21.

Blood, B. (2009). Instrumentfysik. Dolmech är online. Information tillgänglig på http://www.dolmetsch.com/poshistory.htm. [2010-08-17]

Bohlin, M., & Erlandsson, S. (2007). Riskbeteende och bullerexponering hos ungdomar. Buller och hälsa, 9(36), 55-63.

124

A.L. Brown (1992). Designa experiment: Teoretiska och metodologiska utmaningar för att skapa komplexa interventioner i klassrumsmiljöer. Journal of Learning Sciences, 2(2), 141-178.

J. Bruner (1977). utbildningsprocessen. Cambridge, MA: Harvard University Press.

Bruner (2002). Kulturnätverk. Göteborg: Bokförlaget Daidalos AB.

Bulbul, S. F., Bayar Muluk, N., Çakir, E. P., & Tufan, E. (2009). Subjektiv tinnitus och hörselproblem hos ungdomar. International Journal of Pediatric Otolaryngology, 73(8), 1124-1131.

R. Butler (1988). Förbättra och förstöra inneboende motivation: Effekten av uppgifts- och självengagemangsbedömningar på intresse och prestation. British Journal of Educational Psychology, 58(1), 1-14.

Caleon, I. S., & Subramaniam, R. (2007). Från Pythagoras till sådd: Spåra idéernas historia om ljudets natur. Physical Education, 42(2), 173-179.

Caleon, I. S., & Subramaniam, R. (2010a). Utveckling och implementering av ett tertiärt diagnostiskt test för att bedöma mellanstadieelevers förståelse för vågor. International Journal of Science Education, 32(7), 939-961.

Caleon, I. S., & Subramaniam, R. (2010b). Vet eleverna vad de vet och vad de inte vet? Ett diagnostiskt test på fyra nivåer användes för att bedöma karaktären hos elevernas alternativa koncept. Science Education Research, 40(3), 313-337.

Carey, S. (1991). Kunskapsinhämtning: berikning eller uppfattningsskifte? I S. Carey & R. Gelman (red.), Epigenesis of the Mind: Essays on Biology and Cognition. (s. 257-291). Hillsdale, NJ, Elbaum.

Carlson, W. S. (2007). Studera språk och naturvetenskap. I K. S. Abell, & N. G. Lederman (red.), Handbook of Research in Science Education (s. 57-74). London: Lawrence Erlbaum Associates, Publishers.

Central etikprövningsnämnd, Datatilsynet, Statistisk sentralbyrå och Socialstyrelsen (2009). Personuppgifter i forskning – vilka regler gäller? Tillgänglig på www.datainspektionen.se/Documents/faktabroschyr-pul-forskning.pdf. [2010-08-17]

Chi, M.T.H. (2005). Commonsense Concepts of Emergency Processes: Varför vissa missuppfattningar är kraftfulla. Journal of Learning Sciences, 14(2), 161-199.

125

Chi, M.T.H. (2008). Tre typer av konceptuella förändringar. I S. Vosniadou (red.), Handbook of Conceptual Change Research (s. 61-82). New York, Routledge.

Chi, M.T.H., Slotta, J.D., & De Leeuw, N. (1994). Från saker till processer: En teori om konceptuell förändring för att lära sig vetenskapliga begrepp. Lärande och undervisning, 4(1), 27-43.

Chu, H.-E., Treagust, D. F., & Chandrasegaran, A. L. (2008). Begreppsutveckling och övertygelser hos naiva studenter: Flera analyser behövs för att avgöra vad som hjälper studenter att lyckas med en inledande högskolefysikkurs. Science Education Research, 38(1), 111-125.

Chung, J. H., Des Roches, C. M., Meunier, J. och Eavey, R. D. (2005). Bedömning av bullerinducerad hörselnedsättning hos ungdomar med hjälp av en onlineundersökningsteknik. Pediatrics, 115(4), 861-867.

Cohen, L., Manion, L. och Morrison, K. (2000). Utbildningsforskningsmetoder. London: Routledge Falmer.

Coll, R.K., France, B., & Taylor, I. (2005). Modellernas/analogernas roll i naturvetenskaplig utbildning: Implikationer för forskning. International Journal of Science Education, 27(2), 183-198.

Collins, A. (1992). Mot en designvetenskap för utbildning. I E. Scanlon och T. O'Shea (red.), New directions in educational technology (sid. 15-22). Springer Verlag, Berlin, Heidelberg.

Czerniak, C.M. (2007). Tvärvetenskaplig undervisning i naturvetenskap. I S. K. Abell & N. G. Lederman (red.), Handbook of Research in Science Education (s. 537-559). London, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.

E. Daniel (2007). Buller och hörselnedsättning: en recension. Journal of School Health, 77(5), 225-231.

Dawson, V. M., & Venville, G. (2010). Instruktionsstrategier för att utveckla elevers argumenterande kompetens i samhällsvetenskapliga frågor i sekundär genetik. Science Education Research, 40(2), 133-148.

J. Dewey (1916). Demokrati och utbildning. Macmillan, New York (svensk översättning 1999, Democracy and Education, Daedalus Press).

J. Dewey (1929). upplevelse och natur. London: George Allen & Unwin, LTD.

Dewey, J. (1990 (1956)). Skola och samhälle: och barn och läroplanen: Centenary Edition med "Förlorade papper". London: University of Chicago Press Ltd.

126

S.M. Drake (1991). Hur vårt team bryter gränser. Pedagogiskt ledarskap, 49(2), 20-22.

S.M. Drake (1998). Att bygga en integrerad läroplan: Beprövade sätt att öka elevernas lärande. Thousand Oaks, CA: Corwin Press.

Driver, R., Asoko, H., Leach, J., Scott, P. och Mortimer, E. (1994). Konstruktionen av vetenskaplig kunskap i klassrummet. Utbildningsforskare, 23(7), 5-12.

Driver, R., & Easley, J. (1978). Studenter och paradigm: En litteraturöversikt relaterad till utvecklingen av vetenskapliga begrepp hos ungdomar. Science Education Research 5(1), 61-84.

Driver, R., Newton, P. och Osborne, J. (2000). Fastställ reglerna för vetenskaplig argumentation i klassrummet. Science Education, 84(3), 287-312.

Driver, R., Squires, A., Rushworth, P. och Wood-Robinsson, V. (1994). Förstå sekundär vetenskap. London: Routledge.

Duit, R. (2009). Bibliografi - STCSE: Concepts and Science Education for Students and Teachers. Kiel: IPN. Tillgänglig via www.ipn.uni-kiel.de/aktuell/stcse/ [2010-09-06]

Duit, R., & Treagust, D.F. (2003). Konceptuell förändring: Ett kraftfullt ramverk för att förbättra naturvetenskaplig undervisning och inlärning. International Journal of Science Education, 25(6), 671-688.

Ehrlen, E. (2009). Teckning som uttryck för barns idéer. International Journal of Science Education, 31(1), 41-57.

Erduran, S., J., & Jiménez-Aleixandre, M. P. (2007). Argumentation in Science Education: An Overview. I S. Erduran, J. & M. P. Jiménez-Aleixandre (Red.), The Argument for Science Education: A Classroom Research Perspective (σ. 3-28). Dordrecht: Springer Science + Business Media B.V.

Eshach, H., & Schwartz, J.L. (2006). Låter det hårt? Naiv materialism av mellanstadieelevers uppfattning om ljud. International Journal of Science Education, 28(7), 733-764.

Europeiska unionen (2009). Personlig musikspelare och lyssnande. Utvärdering av Europeiska kommissionens vetenskapliga kommitté för nya och nyligen erkända hälsorisker (SCENIHR). Tillgänglig via http://ec.europa.eu/health/opinions/en/hearing-loss-personal-music-player-mp3/index.htm#1 [2010-08-10].

127

Fazio, C., Guastella, I., Sperandeo-Mineo, R.-M. och Tarantino, G. (2008). Modellering av mekanisk vågutbredning: Undervisning och experiment med undervisningssekvenser. International Journal of Science Education, 30(11), 1491-1530.

Feinstein, N. (2011). Vetenskapskunnighet till räddning. Science Education 95(1), 168-185.

Fensham, P. (2001). Tveksamt vetenskapligt innehåll – forskningsfrågor. I H. Behrendt, H. Dahncke, R. Duit, W. Gräber, M. Komorek, A. Kross & P. Reiska (red.), Research in Science Education – Past, Present and Future (s. 27 - 41). Dordrecht, Nederländerna: Kluwer Academic Publishers.

Furth, H.G. (1969). Piaget och kognition: teoretiska grunder. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.

García Franco, A. och Taber, K.S. (2009). Mellanstadietelevers reflektioner över bekanta fenomen: Elevernas tolkningar i samband med en kurs där "partiklar" är nyckelidéer för att organisera undervisning. International Journal of Science Education, 31(14), 1917-1952.

Hammersley, M. (2009). Vad är evidens för evidensbaserad praktik. I H.-U. Otto, A. Polutta & H. Ziegler (red.), Evidence-Based Practice – A Modernization of the Social Work Knowledge Base? (s. 139-150). Uppladdat: Barbara Budrich Publishers.

Hand, B., Yore, L. D., Jagger, S. och Prain, V. (2010). Länka forskning om naturvetenskaplig läskunnighet till praktik i klassrummet: En recension av tidskrifter för undervisning i naturvetenskap i Australien, Storbritannien och USA, 1998-2008. Science Education Research, 46(1), 45-68.

Harrison, J. (2005). Vetenskapsutbildning och hälsoutbildning: Spårningslänkar. Science Education Research, 41(1), 51-90.

Heidi (2009). Synligt lärande: En syntes av mer än 800 metaanalyser relaterade till prestation. London: Taylor & Francis Ltd.

Hattie, J., & Timperley, H. (2007). Kraften i feedback. Educational Research Review, 77(1), 81-112.

Houle, M. E., & Barnett, G. M. (2008). Elevernas uppfattningar om ljudvågor efter att ha byggt en ny teknikbaserad läroplan för Urban Bird. Journal of Science Education and Technology, 17(3), 242-251.

F.V. Hunt (1978). Akustikens ursprung. London: Yale University Press Ltd.

128

Hurley, M.M. (2001). Integrative Science and Mathematics Reviews: In Search of Proofs and Definitions from New Perspectives. Skolvetenskap och matematik, 101(5), 259-268.

Jenkins, E.W. (2006). Elevröster och skolvetenskaplig utbildning, Science Education Research, 42(1), 49-88.

Jidesjö, A., Oscarsson, M., Karlsson, K. G. och Strömdahl, H. (2009). Naturvetenskap för alla eller några: Vad svenska elever vill lära sig inom naturvetenskap och teknik på gymnasiet och vad de tycker om naturvetenskapliga ämnen. Nordina, 5(2), 213-229.

Johnson, C.C. (2007). Effektiv naturvetenskaplig undervisning, professionell utveckling och att inte lämna något barn bakom sig: hinder, dilemman och realiteter. Journal of Science Teacher Education, 18(2), 133-136.

Johnson, P. (1998). Framsteg i barns förståelse av "grundläggande" partikelteori: en longitudinell studie. International Journal of Science Education, 20(4), 393-412.

Johnson, R.B., & Onwuegbuzie, A.J. (2004). Mixed methods research: Ett forskningsparadigm vars tid har kommit. Utbildningsforskare, 33(7), 14-26.

Johnson, P., & Papageorgiou, G. (2010). Rethinking an Introduction to Particle Theory: A Matter-Based Framework. Journal of Science Teaching Research, 47(2), 130-150.

Kattman, U., Duit, R., Gropengieber, H. och Komorek, M. (1996). Pedagogisk rekonstruktion - Att sammanföra vetenskapligt förtydligande och elevperspektiv. Artikel presenterad vid National Association for Research in Science Teaching (NARST) Annual Meeting, St. Louis, april 1996.

A.E. Kelly (2003). Ämne: Designens roll i utbildningsforskning. Utbildningsforskare, 32(3-4).

A.E. Kelly (2006). Kvalitativa kriterier för designforskning. I J. van den Akker, K. Gravemeijer, S. McKennedy och N. Nieveen (red.), Educational Design Research (s. 107-118) Milton Park: Routledge.

Kelly, A.E., Lesh, R.A. och Baek, J.Y. (röd). (2008). Handbok om forskningsmetoder inom utbildningsdesign: innovationer inom lärande och undervisning i naturvetenskap, teknik, teknik och matematik. New York: Routledge.

Kirby, D., Laris, B. och Rolleri, L. (2007). Sex- och hivutbildningsprogram: deras inverkan på ungdomssexualitet runt om i världen. Journal of Adolescent Health, 40(3), 206-217.

129

Kirschner, P.A., Sweller, J. och Clark, R.E. (2006). Varför minimal undervisning i undervisningen inte fungerar: Analysera misslyckandena i konstruktivistisk, upptäckt, problembaserad, erfarenhetsbaserad och frågebaserad undervisning. Pedagogisk psykolog, 41(2), 75-86.

Klaassen, K., & Lijnse, P. (1996). Att tolka student- och lärareföreläsningar i naturvetenskapliga klasser: ett underskattat problem? Journal of Science Teaching Research, 33(2), 115-134.

Konsumentverket (2011). Ett spel med mycket ljud. stockholm. Tillgänglig på http://www.konsumentverket.se/sakra-varor-tjanster/Barnsakerhet/Leksaker/Varningstexter-pa-leksaker4/ [2011-06-25].

Koretz, D. (2008). räkna. London: Harvard University Press.

Kortland, K. och Klaassen, K. (red.) (2010). Designa teoretiska instruktionssekvenser för naturvetenskaplig utbildning. Utrecht: CDBeta Publishers.

Kvale, S. (1997). Kvalitativa forskningsintervjuer. Lund: Studentlitteratur.

Kärrqvist, C., & West, E. (2005). Lösa problemet. Stockholm: Skolverket.

Lakoff, G., & Johnson, M. (2003). Våra livs transportmedel. Chicago: University of Chicago.

Leach, J., Ametller, J. och Scott, P. (2010). Bygga och sprida kunskap om innehållsvetenskaplig undervisning och lärande: Kursplanens roll. I K. Kortland & K. Klaassen (red.), Designing theory-based instructional sequences for science education (sid. 7-35). Utrecht: CDBeta Publishers.

Leach, J. & Scott, P. (1995). Krav för att studera vetenskapliga begrepp: teoretiska och praktiska frågeställningar. School Science Review, 76(277), 47-52.

Leach, J. & Scott, P. (2002). Designa och utvärdera naturvetenskapliga instruktionssekvenser: Ett lärandebehovsbaserat tillvägagångssätt och ett socialkonstruktivistiskt perspektiv på lärande. Science Education Research, 38(1), 115-142.

Leach, J. & Scott, P. (2003). Personliga och sociokulturella perspektiv på lärande i naturvetenskaplig utbildning. Science and Education, 12(1), 91-113.

Leach, J., & Scott, P. (2008). Undervisning i konceptuell förståelse: ett tillvägagångssätt baserad på personliga och sociokulturella perspektiv. I S. Bosniadou (Eritr.), Handbook of International Concept Change Research (s. 647-675). New York: Routledge.

130

Leach, J., Scott, P., Ametller, J., Hind, A. och Lewis, J. (2006). Genomförande och utvärdering av instruktionsinsatser. I Millar, R., Leach, J., Osborne, J. och Ratcliffe, M. (red.), Improving subject teaching - Lessons from research in science education (sid. 79-99). Routledge, London och New York.

Lederman, N., & Niess, M. (1997). Integrerad, tvärvetenskaplig eller tematisk undervisning? Är detta ett problem eller något fel med semantiken? Skolvetenskap och matematik 97(2), 57-58.

Lemke, J. (1998). Talking Science: Språk, lärande och värderingar. Norwood, NJ: Ablex Publishing Company.

Lemke, J. (2003). Lär ut alla vetenskapens språk: ord, symboler, bilder och handlingar. Tillgänglig via: http://www-personal.umich.edu/~jaylemke/papers/barcelon.htm [2010-08-10].

Lijnse, P. (1994). Instruktionsstruktur som ett resultat av forskning om instruktionssekvenser. International Journal of Science Education, 26(5), 537-554.

Lijnse, P. (1995). "Utvecklingsstudier" som ett medel för "undervisningsstrukturer" för empiriskt baserad vetenskap. Science Education, 79(2), 189-199.

Lijnse, P. (2000). Vetenskapspedagogik: en bortglömd dimension i forskning om naturvetenskaplig utbildning? I Millar, R., Leach, J. och Osborne, J. (red.), Improving Science Education. Forskningsbidrag (s. 308-326). Buckingham Palace: The Open University Press.

Lijnse, P. (2010a). "Utvecklingsstudier" som ett medel för "undervisningsstrukturer" för empiriskt baserad vetenskap. I K. Kortland & K. Klaassen (red.), Designing theory-based instructional sequences for science education (s. 91-101). Utrecht: CDBeta Publishers.

Lijnse, P. (2010b). Metodologiska aspekter av sportdesignforskning. I K. Kortland & K. Klaassen (red.), Designing theory-based instructional sequences for science education (s. 143-155). Utrecht: CDBeta Publishers.

Lijnse, P., & Klaassen, K. (2004). Instruktionsstruktur som ett resultat av instruktionssekvenseringsstudier? International Journal of Science Education, 26(5), 537-554

Lindahl, B. (2003). Sugen på att lära dig om vetenskap och teknik? : En longitudinell studie av High School Pathways. (Göteborg Utbildningsvetenskaplig forskning, 196). Göteborg: Tidskrift för Göteborgs universitet

Linder, C. (1992). Ljud förståelse: Så vad är problemet? Sports, 27(5), 258-264.

131

Linder, C. (1993). Konceptualisering av faktorer som påverkar hastigheten för ljudutbredning av studenter i fysik. International Journal of Science Education, 15(6), 655-662.

Linder, C. & Erickson, G.L. (1989). En studie av ljuduppfattning av avancerade fysikstudenter. International Journal of Science Education, 11(5), 491-501.

Linn, R. L. (2006). Educational and Psychological Testing Standards: A Guide to Test Development. I S. M. Downing & T. M. Haladyna (röd), The Test Development Handbook. New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates, Inc.

Lustig, F., West, E., Borgato, M.T., Isub, I., Martinez, B., Staszel, M., m.fl. (2009). Erfarenheter och resultat av det europeiska projektet "European Interdisciplinary Scientific Understanding". I Menabue, L. och Santoro, G. (red.), Emerging trends in science and technology education. Utvalda artiklar från konferensen om framväxande trender inom vetenskap och teknikutbildning (s. 7-24). Bologna: Cooperativa Libraria Universitaria Editrice Bologna.

Löfgren, L., & Helldén, G. (2009). En longitudinell studie visar hur elever använder molekylära begrepp när de förklarar vardagliga situationer. International Journal of Science Education, 31(12), 1631-1655.

Martin, M. O., Mullis, I. V. S., Foy, P., Olson, J. F., Erberber, E., Preuschoff, C., m. fl. (2008). TIMSS 2007 International Science Report: Resultat från IEA Survey of International Trends in Mathematics and Science Studies för årskurs 4 och 8. IEA: TIMSS & PIRLS International Study Center, Boston College, Boston: Chestnut Hill.

Maurines, L. (1993). Spontana resonemang om ljudets fortplantning. Publicering av Proceedings of the 3rd International Symposium on Misunderstandings and Educational Strategies in Science and Mathematics. Ithaca. missförstått förtroende.

McKenney, S., Nieveen, N. och van den Akker, J. (2006). Designforskning ur ett läroplansperspektiv. I J. van den Akker, K. Gravemeijer, S. McKenney och N. Nieveen (red.), Educational Design Research (s. 67-90). Milton Park: Routledge.

Meheut, M., & Psillos, D. (2004). undervisningssekvens. Mål och verktyg för naturvetenskaplig utbildning. International Journal of Science Education, 26(5), 515-535.

Mercer, N., Dawes, L., Wegerif, R. och Sams, C. (2004). Att tänka som en vetenskapsman: sätt att hjälpa barn att lära sig vetenskap med hjälp av språk. British Journal of Educational Research, 30(3), 359-377.

132

R. Miller (1989). konstruktiv kritik. International Journal of Science Education, 11(5), 587-596.

R. Miller (2006). Vetenskap i det tjugoförsta århundradet: Insikter från ett tillvägagångssätt för att designa och implementera vetenskapslära och läskunnighet i skolvetenskap. International Journal of Science Education, 28(13), 1499-1521.

R. Miller (2010). Att använda forskning för att förbättra praktiken i naturvetenskaplig utbildning: var ska vi börja och vad ska vi sträva efter att producera? I K. Kortland & K. Klaassen (red.), Designing theory-based instructional sequences for science education (s. 55-68). Utrecht: CDBeta Publishers.

Millar, R., Leach, J., Osborne, J. och Ratcliffe, M. (2006). Förbättra ämnesundervisning: Lärdomar från naturvetenskaplig utbildningsforskning. Abingdon: Routledge, England.

Mortimer, E.F., & Scott, P.H. (2003). Avsett att göras i en naturvetenskaplig klass på mellanstadiet. Maidenhead: The Open University Press.

Newton, P., Driver, R. och Osborne, J. (1999). Argumentationens plats i skolans naturvetenskapliga pedagogik. International Journal of Science Education 21(5), 553-576.

Norris, S., & Phillips, L. (2003). Hur läskunnighet i grundläggande mening är kärnan i vetenskaplig läskunnighet. Science Education, 87(2), 224-240.

Nyberg, E. (2008). om livets fortsättning. Undervisa och lära om växters och djurs livscykler i fallstudier i årskurs 5. (Göteborg Utbildningsvetenskaplig forskning 271). Göteborg: Tidskrift för Göteborgs universitet.

Ogburn, J. (2010). Läroplansutveckling som praktisk verksamhet. I K. Kortland & K. Klaassen (red.), Designing theory-based instructional sequences for science education (s. 69-78). Utrecht: CDBeta Publishers.

Ogborn, J., Kress, G., Martins, I. och McGillicuddy, K. (1996). Förklara naturvetenskap i klassen. Maidenhead: The Open University Press.

C. Hollander (2010). Mot interspråk i biologisk evolution: Utforska elevsamtal och skrivande som arenor för meningsskapande. (Göteborg Utbildningsvetenskaplig forskning 288). Göteborg: Tidskrift för Göteborgs universitet.

Olsen Widén, S.E., & Erlandsson, S.I (2004a). Självrapporterad tinnitus och ljudkänslighet hos svenska ungdomar. Buller och hälsa 7(25), 29-40.

Olsen Widen, S.E., & Erlandsson, S.I. (2004b). Inverkan av socioekonomisk status på ungdomars attityder till socialt buller och hörselskydd. Buller och hälsa, 7(25), 59-70.

133

J. Osborne och J. Dillon (2008). Science Education in Europe: A Critical Reflection. London: Nuffield Foundation.

Osborne, J., Erduran, S. och Simon, S. (2004). Att förbättra kvaliteten på vetenskaplig argumentation i skolan. Journal of Science Teaching Research, 41(10), 994-1020.

Osborne, J., Simon, S. och Collins, S. (2003). Attityder till vetenskap: En genomgång av litteraturen och dess implikationer. International Journal of Science Education, 25(9), 1049-1079.

Osborne, J., Simon, S. och Tytler, R. (2009). Attityder till vetenskap: en uppdatering. AERA-konferensen (American Educational Research Association) föredragshållare.

Pappas, D.G. (2000). Otologi - Utföra specialiteten. I Canalis, R. F. och Lambert, P. R. (Eds.), The Ear: Integrative Otology (s. 1-16). Philadelphia: Lippincott Williams & Williams.

Persson, H., Ekborg, M. och Garpelin, A. (2009). Naturvetenskaplig integrerad undervisning - vad är det? Nordina, 5(1), 47-60.

Piaget (1954). Konstruktionen av verkligheten i barnet. New York: Basic Books.

Platon. (2006). författare. Bok IV, Parmenides; Apotheosis? Sofist, politiker? Timeo? klandra? Philebs. (J. Stolpe, Trans.) Stockholm: Bokförlaget Atlantis AB.

Prain, V., Tytler, R. och Peterson, S. (2009). Lär dig flera representationer för avdunstning. International Journal of Science Education, 13(6), 787-808.

Pring, R. (2006). Utbildningsforskningens filosofi. London: Kontinuum.

Reiner, M., Slotta, J.D., Chi, M.T.H. och Resnick, L.B. (2000). Naivt fysiskt resonemang: Löftet om en materiebaserad förståelse. Cognition and Teaching, 18(1), 1-34.

Renström, L., Andersson, B., & Marton, F. (1990). Elevernas syn på ämnet. Journal of Educational Psychology, 82(3), 555-569.

D.A. Roberts (2007). Science literacy/science literacy. I S. Abell & N.G. Lederman (red.), Handbook of Research in Science Education (s. 729-780). London: Lawrence Erlbaum Associates, Inc., utgivare.

Roberts, D. A. (2011). Competing Visions of Science Literacy. I I C. Linder, L. Östman, D. A. Roberts, P.-O. Wickman, G. Erickson & A. MacKinnon (red.), Exploring the Future of Science Literacy (s. 11-27). New York: Routledge.

134

Rosing, T.D. (2007). En kort historia om akustik. T. D. Rossing (red.), Handbook of Acoustics (s. 9-24). New York, Springer Science + Business Media.

Rowe, M.B. (1974). Latens och belöning som undervisningsvariabler och deras effekter på språk, resonemang och ödeskontroll: Del I - Latens. Journal of Science Teaching Research, 11(2), 81-94.

Rekommendationer och kommentarer (2005). Test: Hörlursspel (Noise Test). Nr 6. Stockholm: Konsumenter i Sverige.

Rekommendationer och kommentarer (2010). Högljudd leksak, recension. Nr 10. Stockholm: Konsumenter i Sverige.

T. Sadler (2004). Informella resonemang om samhällsvetenskapliga frågor: En kritisk granskning av forskning. Journal of Science Teaching Research, 41(5), 513-536.

Sadler, T. D., & Zeidler, D. L. (2009). Science literacy, PISA och samhällsvetenskaplig diskurs: En bedömning av målen för progressiv naturvetenskaplig utbildning. Journal of Science Teaching Research, 46(8), 909-921.

SCENIHR (Scientific Committee on Emerging and Emerging Risks to Health) (2008). Potentiella hälsorisker vid exponering för personlig musikspelare och mobiltelefonljud, inklusive musikuppspelning. Bryssel: Europeiska kommissionen.

Schreiner, C., & Sjøberg, S. (2007). Vetenskapsutbildning och ungdomsidentitetskonstruktion——Två kompatibla projekt? I D. Corrigan, Dillon, J. och Gunstone, R. (red.), The Reemergence of Values in the Science Curriculum (sid. 231-248). Rotterdam: Sense Publishers.

Scott, P., Asoko, H. och Leach, J. (2007). Elevens kognition och konceptuellt lärande i naturvetenskap. I S. Abell & N.G. Lederman (red.), Handbook of Research in Science Education (s. 31-56). London, Lawrence Erlbaum Associates, Inc., utgivare.

Scott, P., Leach, J., Hind, A. och Lewis, J. (2006). Använd dokumentation för att utforma forskningsbaserade instruktionsinterventioner. I R. Millar, J. Leach, J. Osborne och M. Ratcliffe (red.), Improving the Teaching of Subjects—Lessons from Science Education Research (s. 60-78). Routledge, London och New York.

Serder, M., Sørensen, H. och Jakobsson, A. (2011). Möjligheter och utmaningar för elever som deltar i PISA-vetenskap. Artikel presenterad vid Nordiska Teaching Sciences (NFSUN) Research Symposium. Linköping, Sverige.

Serra, M., Biassoni, E., Richter, U., Minoldo, G., Franco, G., Abraham, S., m.fl. (2005). Exponering för fritidsljud och dess effekter på hörseln

135

tonåring. Del I: En multidisciplinär longitudinell studie. International Journal of Audiology, 44(2), 65-73.

Shavelson, R. J., Phillips, D. C., Towne, L. och Feuer, M. J. (2003). Om vetenskapen om pedagogisk designforskning. Utbildningsforskare Jan, 32(1), 25-28.

Shayer, M. (2003). "Inte bara Earl. Inte bara Vygotsky, absolut inte Vygotsky som en ersättning för Earl. Learning and Instruction 13(5), 465-485.

Shute, V.J. (2008). Fokusera på formativ feedback. Educational Research Review, 78(1), 153-189.

Sjøberg, S. (2007). PISA och "Real-Life Challenges": Mission Impossible? I S. Hopman, G. Brinek och M. Retzl (röd), PISA Håller PISA sitt löfte enligt PISA? (sid. 203-224). Wien: LIT Publishing House.

Skolinspektionen. (2010). Fysik utan gravitation - En kvalitativ genomgång av grundskolans fysikinlärningsambitioner. (Nr 2010: 8). Stockholm: Skolinspektionen.

Skolinspektionen. (2011). Medeltida fysik - gömd men inte glömd. (Nr 2011: 9). Stockholm: Skolinspektionen.

skolstyrelsen. (1994). Kurser inom det obligatoriska skolväsendet, förskolor och fritidshem - Lpo 94. Tillgänglig på: http://www.skolverket.se/ [2010-08-10].

skolstyrelsen. (2000). Läroplan och betygsskala 2000. grundskola. Tillgänglig på: http://www.skolverket.se/ [2010-08-10].

skolstyrelsen. (2001). PISA 2000. Matematik och naturvetenskaplig läsförmåga och kunskaper hos svenska 15-åriga barn i ett internationellt perspektiv. (nr 209). Stockholm: Skolverket.

skolstyrelsen. (2004). PISA 2003 - Svenska 15-åriga barns kunskap och attityder i ett internationellt perspektiv. (nr 254). Stockholm: Skolverket.

skolstyrelsen. (2005). Naturorienterade ämnen, ämnesreferens 252 (NU-03). Stockholm: Skolverket.

skolstyrelsen. (2007). PISA 2006 - Förståelse, tolkning och reflektionsförmåga hos 15-åriga barn - Naturvetenskap, matematik och läsförståelse. (nr 306). Stockholm: Skolverket.

skolstyrelsen. (2008). TIMSS 2007 - Matematik och naturvetenskap Kunskaper hos svenska grundskoleelever i ett internationellt perspektiv. Stockholm: Skolverket.

skolstyrelsen. (2009). Vad påverkar betygen i svensk grundskola? En intellektuell översikt över betydelsen av olika faktorer. Analyserades. (nr 09:1126). Stockholm: Skolverket.

136

skolstyrelsen. (2010). Redo att möta framtiden? PISA 2009 testar 15-åriga elevers läsförståelse och färdigheter i matematik och naturvetenskap. (nr 352). Stockholm: Skolverket.

Norsk skolstyrelse (2011). 2011 Elementary, Pre-K och Post-K program. Stockholm: Skolverket. Tillgänglig på: www.skolverket.se/publikationer?id=2575 [2011-09-15].

Socialstyrelsen. (2002). Höga ljudnivåer, ungdomsbeteende, kunskap och attityder. (nr 2002-123-66). Stockholm: Socialstyrelsen.

Socialstyrelsen. (2003). Arbetet med att bedöma om regleringar om höga ljudnivåer ger önskad effekt. (DNR 7679/02). Stockholm: Socialstyrelsen.

Stokes, D.E. (1997). Pasteurs kvadrant. Grundläggande teknisk innovation. Washington, DC: Brookings Institution Press.

Tiberghien, A. (2000). Designa gymnasieundervisningssituationer. I R. Millar, J. Leach och J. Osborne (red.), Improving science education. Forskningsbidrag (s. 27-47). Buckingham Palace: The Open University Press.

Treagust, D. F., & Duit, R. (2008). Begreppsförskjutning: Diskussion om teoretiska, metodologiska och praktiska utmaningar för naturvetenskaplig utbildning. Cultural Studies in Science Education, 3(2), 297-328.

Treagust, D., Jacobowitz, R., Gallagher, J. och Parker, J. (2001). Använda bedömning som en vägledning för att förstå instruktion: En fallstudie av att lära sig ljud i en naturvetenskaplig klass på mellanstadiet. Science Education, 85(2), 137-157.

van den Akker, J., Gravemeijer, K., McKennedy, S. och Nieveen, N. (red.). (2006). Instruktionsdesignforskning. Milton Park: Routledge.

van den Akker, J., Gravemeijer, K., McKenney, S. och Nieveen, N. (2006). Introduktion till instruktionsdesignforskning. I I J. van den Akker, K. Gravemeijer, S. McKenney och N. Nieveen (red.), Educational Design Research (s. 3-7). Milton Park: Routledge.

Venville, G., Rennie, L. och Wallace, J. (2004). Beslutsfattande och kunskapskällor: Hur elever svarar på integrerade uppgifter inom naturvetenskap, teknik och matematik. Science Education Research, 34(2), 115-135.

Venville, G., Wallace, J., Rennie, L. och Malone, J. (2002). Läroplansintegration: Erosion av vetenskap på hög nivå som skoldisciplin? Science Education Research, 37(1), 43-83.

137

Vogel, I., Brug, J., Hosli, E., van der Ploeg, C. och Raat, H. (2008). MP3-spelare och hörselnedsättning: ungdomars uppfattning om hög musik och hörselvård. Journal of Pediatrics, 152(3), 400-404.

Vogel, I., Verschuure, H., van der Ploeg, C., Brug, J. och Raat, H. (2009). Tonåringar och MP3-spelare: för många faror, för få försiktighetsåtgärder. Pediatrics, 123(6), 953-958.

Bosniadou, S., Vamvakusis, X., & Skopeliti, I. (2008). Ett kontextteoretiskt förhållningssätt till konceptuella förändringsproblem. I S. Bosniadou (Eritr.), Handbook of Conceptual Change Studies (s. 3-34). New York, Routledge.

L. Vygotsky (1978). Hjärtat finns i samhället. Cambridge: Harvard University Press.

L. Vygotsky (1986). tanke och språk. Cambridge, MA: Massachusetts Institute of Technology.

D. Walker (2006). Mot produktionsdesignforskning. I J. van den Akker, K. Gravemeijer, S. McKennedy och N. Nieveen (red.), Educational Design Research (s. 8-13) Milton Park: Routledge.

Wallin, A. (2004). klassrumsutvecklingsteori. Mot en tematisk pedagogisk teori för undervisning i biologisk evolution. (Göteborg Utbildningsvetenskaplig forskning 212). Göteborg: Tidskrift för Göteborgs universitet.

Wandersee, J.H. (1988). Hur eleverna läser texten. Journal of Science Teaching Research, 25(1), 69-84.

Watt, D., & Russell, T. (1990). ljud. Förstudie av projektutrymme. Liverpool, University Press.

West, E. (2006). Ljud, hörsel och hälsa. ISSUE projekt. Göteborg: Institutionen för utbildning och undervisning, Göteborgs universitet. Tillgänglig via http://na-serv.did.gu.se/SoundHearingHealth%20_Spanish3.pdf [2011-01-15]

West, E. (2008a). Undervisning om ljud, hörsel och hälsa - kunskapsunderlag, undervisningsråd och reproduktionsmaterial. Göteborg: Göteborgs universitet. Tillgänglig från http://hdl.handle.net/2077/18684 [2011-06-25].

West, E. (2008b). Undervisning om ljud, hörsel och hälsa - kunskapsunderlag, undervisningsråd och reproduktionsmaterial. Göteborg: Göteborgs universitet. Tillgänglig via http://gupea.ub.gu.se/dspace/handle/2077/18685 [2011-06-25].

West, E. (2011). Lärande i vardagen: elevers uppfattningar om hörsel och förståelse för tinnitus från undervisning till lärande. International Journal of Science Education, 33(9), 1245-1271.

138

West, E., & Andersson, B. (2011). Ljud, hörsel och hälsa. I B. Anderson. Utveckla naturvetenskaplig undervisning - Bygga kunskap med hjälp av läroplanen (s. 241-282). Lund: Studentlitteratur.

Wickman, P.-O., & Ligozat, F. (2011). Science literacy as action: Implikationer för innehållsutveckling. I C. Linder, L. Östman, D. A. Roberts, P-O. Wickman, G. Erickson och A. MacKinnon (red.), Exploring the future of science literacy (sid. 145-159). New York: Routledge.

Widén, S. E. (2006). Buller och musik - ett riskuppfattningsproblem? Doktorsavhandling, Göteborg: Göteborgs universitet.

Wiser, M., & Smith, C. (2008). Inlärning och undervisning spelar roll i årskurserna K-8: När bör atom- och molekylteori införas? I S. Bosniadou (Eritr.), Handbook of International Concept Change Research (s. 205-239). New York: Routledge.

Wittman, M. C., Steiberg, R. N. och Redish, E. F. (2003). Förstå och påverka elevers resonemang om ljudvågor. International Journal of Science Education, 25(8), 991-1013.

Zettergvist, A. (2003). Förmågan att undervisa objektivt i evolutionsbiologi. Intervjuundersökning av 26 icke/biologilärare. (Göteborg Utbildningsvetenskaplig forskning 197). Göteborg: Tidskrift för Göteborgs universitet.

Zohar, A., & Nemet, F. (2002). Förbättra elevernas kunskaper och resonemangsförmåga genom dilemman i mänsklig genetik. Journal of Science Teaching Research, 39(1), 35-62.

Åström, M. (2008). Definiera och testa omfattande naturvetenskaplig utbildning. (Science and Technology Education Research nr 26). Linköpings universitet, Norrköping.

Åström, M., & Karlsson, K.-G. (2007). Att använda en hierarkisk linjär modell för att testa skillnader i svenska och OECD PISA 2003 resultat: Integrering av ämnesspecifik naturvetenskaplig utbildning. Nordina, 3(2), 121-131.

Naturvetenskaplig undervisning - ...· Göteborgs Utbildningsvetenskaplig forskning 316 Naturvetenskaplig undervisning och lärande i relation till undersökningsbaserat studentlärande - [PDF-dokument] (2023)

References