| dc.description.abstract | Utforskende arbeid og evnen til å argumentere viktig for læring av konsepter i naturfag. Med innføring av LK20 har utforskende arbeidsmåter kan det være relevant å stille spørsmål ved hvordan lærere kan planlegge og gjennomføre utforskende arbeid. Dette er en arbeidsmåte med mange definisjoner. Mange lærere utrykker derfor behov for konkrete måter å støtte elevenes utforskning uten å gi fra seg kontrollen i klasserommet. Problemstillingen for denne oppgaven er: «Hva kjennetegner elevenes naturfaglige forklaringer når de arbeider med oppgaver i utforskende undervisningsopplegg om massebevaring?». Utgangspunkt for oppgaven er et undervisningsopplegg for elever på 10. trinn, basert på den didaktiske modellen for utforsking FOF: forutse, observer og forklar. Gjennom de ulike delene av FOF, skal elevene danne forklaringer på spørsmålet «Hva skjer med massen til stålull ved forbrenning?» Inspirert av aksjonsforskning ble undervisningsopplegget gjennomført i en pilotklasse før det ble evaluert og revidert. Deretter ble datainnsamlingen foretatt i mine to klasser, ved hjelp av lyd- og videoopptak og elevrapporter. Etter hver gjennomføring ble undervisningsopplegget evaluert og utbedret. I tillegg har undervisningsopplegget blitt gjennomført av to andre lærere, sammen med elever som ikke samtykket til datainnsamling. Etter samtaler med lærerne er disse også tatt med i evalueringen av undervisningsopplegget. Det er gjort kvalitativ innholdsanalyse av datamaterialet. For å svare på problemstillingen tar jeg utgangs punkt følgende to forskningsspørsmål: 1. Hva kjennetegner karakteristikken til elevenes faglige utsagn når de arbeider med oppgavene i undervisningsopplegget? 2. Hva kjennetegner elevenes faglige forståelse når de arbeider med oppgavene i undervisningsopplegget? Gjennom analysen av undervisningsopplegget ser jeg på hvordan FOF metoden støtter elevene i å danne forklaringer og hvordan bruken av ledekort hjelper elevene i utvikling av deres konseptuelle forståelse. Resultatene indikerte at: - Elevenes utsagn består av beskrivelser av observerte fenomener og teoretiske modeller. Forklaringene er basert på observasjoner og forkunnskaper.
- Elevenes generaliserer når de kobler tidligere forkunnskaper til forklaringene om stålull
- Elevene har utfordringer med å lage forklaringer basert på abstrakte ideer og det som ikke er direkte observerbart. Under disse delene trenger elevene ekstra støtte i å danne forklaringer.
- Elevenes forklaringer er i hovedsak basert på omdanning og modifikasjon slik som at metall smelter eller at det dannes kull.
- Elevene er ukonsekvente i forklaringene og endrer disse basert på observasjoner og innspill fra plenumsamtalen.
- Resultatet av forsøket skaper kognitiv konflikt og behov for å danne nye forklaringer. Noen elever tilpasser observasjonene etter deres forklaringer
- Ledekortene støtter elevene med å skape kobling mellom observasjonene og det naturfaglige språket, men det er avgjørende med støtte fra læreren.
I tillegg til disse resultatene, er et revidert undervisningsopplegg lagt ved oppgaven. Dermed gir denne oppgaven to viktige bidrag til norsk naturfagundervisning og forskning i naturfagdidaktikk. For det første bidrar oppgaven til innsikt i elevenes forklaringer og deres forståelse av massebevaring og forrenning. For det andre gir det et konkret utforskende undervisningsopplegg som er klart til bruk. Oppgaven viser at utforskende arbeid kan støtte elevenes forklaringer og utvikling av konseptuell forståelse. Det kan derfor være et verdifullt bidrag til norsk naturfagdidaktikk. Massebevaring og forbrenningsreaksjoner sentrale konsepter som elevene har en fragmentert forståelse.
Exploratory work and the ability to argue are important for learning concepts in science. With the introduction of the LK20 curriculum, exploratory methods may be relevant in questioning how teachers can plan and conduct exploratory work. This is a method with many definitions, and many teachers express a need for concrete ways to support student exploration without giving up control in the classroom. The research question for this thesis is: "What characterizes students' scientific explanations when they work with tasks in exploratory teaching programs about mass conservation?" The basis for the study is a teaching program for 10th-grade students, based on the didactic model of exploration POE: predict, observe, and explain. Through the various parts of POE, students are to form explanations for the question "What happens to the mass of steel wool when it burns?" Inspired by action research, the teaching program was piloted in a class before being evaluated and revised. Data collection was then carried out in my two classes, using audio and video recordings and student reports. After each implementation, the teaching program was evaluated and improved. Additionally, the teaching program was implemented by two other teachers, with students who did not consent to data collection. After talking to the teachers, these students were also included in the evaluation of the teaching program. Qualitative content analysis of the data was conducted. To answer the research question, the following two questions were posed: 1. What characterizes the characteristics of students' scientific statements when they work with the tasks in the teaching program? 2. What characterizes students' scientific understanding when they work with the tasks in the teaching program? Through the analysis of the teaching program, I examine how the FOF method supports students in forming explanations and how the use of The “Prompt cards” helps students develop their conceptual understanding. The results indicated that:
- Students' statements consist of descriptions of observed phenomena and theoretical models. Explanations are based on observations and prior knowledge.
- Students generalize when connecting prior knowledge to explanations about steel wool.
- Students have challenges creating explanations based on abstract ideas and what is not directly observable.
- Students' explanations are mainly based on transformation and modification.
- Students are inconsistent in their explanations and change them based on observations and feedback from class discussions.
- The results of the experiment create cognitive conflict and the need to form new explanations. Some students adapt their observations to their explanations.
- The ’Prompt cards” support students in making connections between observations and scientific language, but support from the teacher is crucial.
In addition to these results, a revised teaching program is included in the thesis. Thus, this thesis provides two important contributions to Norwegian science education and research in science education. Firstly, it provides insight into students' explanations and their understanding of mass conservation and combustion. Secondly, it provides a concrete exploratory teaching program ready for use. The thesis shows that exploratory work can support students' explanations and development of conceptual understanding and can therefore be a valuable contribution to Norwegian science education. | en_US |
