Begreppskommunikation i klassrummet : En litteraturstudie om användandet av naturvetenskapliga begrepp i klassrummets kommunikation

Syftet med denna studie har varit att ta reda på vad aktuell forskning säger om vikten av användandet av naturvetenskapliga begrepp och det naturvetenskapliga språket i klassrumskommunikationen. Studien har använt sig av följande frågeställning för att förtydliga syftet: Hur kan begreppsanvändning i klassrummet i årskurs 1-8 påverka elevernas förståelse för naturvetenskapliga fenomen? Studiens design är en systematisk litteraturstudie där sökningar efter artiklar som är vetenskapligt granskade har gjorts i databaserna NorDiNa, DiVa, Summon och avhandlingar.se. Resultatet från sökningarna har legat till grund för studiens valda litteratur. Studien visar att användandet av begrepp i det naturvetenskapliga klassrummet är av stor vikt för elevernas begreppsförståelse och för utvecklingen av förståelsen för aktuellt naturvetenskapligt fenomen. Studien visar också att praktiskt arbetet med efterföljande diskussioner och kopplingar till begrepp är av stor betydelse för begreppsförståelsen. Att eleverna tillåts kommunicera begrepp på flera sätt i och utanför klassrummet är också positivt. Den systematiska litteraturstudien visar att pedagoger bör tillvarata unga elevers uppfattningar om begrepp för att dessa elever på ett bättre sätt ska kunna utveckla en djupare förståelse för begreppet. Att göra kopplingar mellan vardagsspråkets beskrivning av begrepp och det vetenskapliga begreppet är, enligt studien, ett bra sätt att närma sig naturvetenskapen och dess begrepp.

NO-undervisningens relevans för andraspråkselever : En systematisk litteraturstudie om hur NO-undervisningkan stödja andraspråkselevers språk- ochkunskapsutveckling

Syftet med den här litteraturstudien är att få kunskap om hur och på vilka sätt NOundervisningenkan stödja andraspråkselever i årskurs 1-6 i deras språkutveckling samt derasutveckling av kunskaper i naturvetenskap. Studiens design är en systematisk litteraturstudie därrelevant forskning har sökts med hjälp av databaserna ERIC, avhandlingar.se och libris samttidskriften NorDiNa. Resultatet visar att det krävs tre beståndsdelar för lära sig ett andraspråk,vilka är ett behov och motivation att lära sig det nya språket, goda förebilder som talar det nyaspråket samt ett socialt sammanhang som för talaren av det nya språket och talaren avmålspråket tillsammans. Vidare krävs det fem faktorer för att tvåspråkiga elever ska utvecklasin naturorienterade läs- och skrivkunnighet, vilka är: de tre stegen för lärande (första steget ärelevens tidigare erfarenheter och kunskaper, andra steget är att eleven kopplar de nyakunskaperna med sina tidigare erfarenheter och slutligen uppnår eleven ett mer avancerat tänkmed hjälp av de nya kunskaperna) lämplig pedagogik, kontextuellt samspel, anpassning tillelevernas språknivå (första- och andraspråket) och en elevcentrerad klassrumsmiljö.Nyckelord:

Vad krävs för en likvärdig undervisning i NO för årskurs 1-6 : En systematisk litteraturstudie om olika faktorers betydelse

Denna litteraturstudies syfte var att få kunskap om vad tidigare forskning uttrycker har för en mer genusmedveten och jämställd undervisning i naturvetenskapliga ämnen för grundskolans tidigare årskurser. Syftet preciserades i följande frågeställningar:  Hur resonerar lärare om genus och jämställdhet enligt tidigare forskning?  Vilken betydelse har elevers kön och ålder för deras intresse för naturvetenskap generellt eller för de naturvetenskapliga ämnena i skolan enligt tidigare forskning?  Vad betonar tidigare forskning som betydelsefullt för mer genusmedvetenhet och jämställd NO-undervisning?  Vilken betydelse har lärarna och föräldrarna för elevers motivation i NO-ämnena enligt tidigare forskning? Studien är utformad som en systematisk litteraturstudie. Ur syfte och frågeställningar skapades svenska och engelska sökord, naturvetenskap, NO och undervisning, samt gender, science och primary school. Dessa har sedan använts i databaserna avhandlingar.se, ERIC (Proquest) och NorDiNa för att finna aktuell forskning som kan besvara studiens frågeställningar. Resultatet visar att genusmedvetenhet hos läraren är av betydelse för elevernas resultat, intresse och attityd till naturvetenskap och teknik. Eleverna behöver få respons och feedback på deras arbeten för att känna sig motiverade och behålla intresset. Det är även viktigt att läraren vet skillnaden mellan kön och genus samt jämställdhet och jämlikhet.

Extramuralt lärande i forskarmiljö : Gymnasieforskarskola för klasser inom NV-programmen

Kan det vara så att extramuralt lärande i forskarmiljö för elever vid gymnasiets naturvetenskapliga program kan öka motivationen till vidare studier inom naturvetenskap? Extramuralt lärande innebär allt lärande som sker under aktiviteter utanför skolan. Jag har i den här studien följt och intervjuat en klass i åk 2 som tillbringat en vecka på forskarskola i Garpenberg. En av frågorna i denna studie var om arbetssättet påverkat dem, och i så fall hur, om det har lockat eller avskräckt? Resultatet visar att alla elever i den här studien tyckte att forskarveckan var rolig och intressant. Ungefär 80% hade redan innan bestämt sig för att läsa vidare, men ca 45% ansåg att deras motivation till att läsa vidare hade ökat i och med forskarskolan. Höstens resultat ligger lite över genomsnittet som visar att ca 31% av gymnasieeleverna som under de sex åren som forskarskolan funnits har upplevt en ökad studiemotivation. En internationell studie från England inom extramuralt lärande visar på att många elever tycker att skolundervisningen är tråkig, irrelevant och för gammal och att den har en design som endast tilltalat ett fåtal elever. Däremot tycker eleverna att extramuralt lärande vid s k Science centers, botaniska trädgårdar och museum m fl presenterar vetenskapen på ett intressant och inspirerande sätt. Jag försöker i den här studien att se lärandet ur ett sociokulturellt perspektiv samt dra paralleller mellan tidigare studier om Science centers och min undersökning om forskarskolan som båda erbjuder extramuralt lärande. Jag anser dock att forskarskolan gör det lite mer konkret eftersom eleverna får genomföra ett projekt som de sedan redovisar inför alla forskare och övriga elever. Upplägget för ett besök på ett museum eller vetenskapscentra ser lite annorlunda ut. De allra flesta eleverna i studien insåg nyttan med att läsa ämnen som matematik, fysik, kemi och biologi, och de tyckte att arbetsformen att kombinera fältstudier med teori och laboratorieverksamhet var mycket givande. Eleverna ansåg att de under forskarskolan fått en inblick i hur det kan vara att arbeta som forskare men det var endast en elev som kunde tänka sig det yrket i framtiden. Studiens resultat gäller endast för de elever som deltagit i enkätundersökningen och kan inte sägas vara generaliserbart för alla elever på gymnasiets NV-program.

Autentiska lärsituationer i svenska skolor : En enkätundersökning med fokus på de naturvetenskapliga ämnena i årskurs 4-6

Syftet med denna studie var att undersöka vilken inställning pedagoger som undervisar i de naturvetenskapliga ämnena i årskurs 4-6 på svenska skolor har till att använda autentiska lärsituationer i undervisningen. Inom ramen för detta syfte undersöktes dels om för studien aktuella pedagoger använder sig av autentiska lärsituationer, dels vilka anledningar de uppger till att arbeta med alternativt inte arbeta med denna arbetsform samt om de likställer autentiska lärsituationer med utomhuspedagogik. Studien har en kvantitativ ansats med enkät som metod. Resultatet visar att deltagande pedagoger arbetar med autentiska lärsituationer för att (1) det ger en positiv effekt på elevernas motivation att lära, (2) eleverna får en ökad förståelse för ett vetenskapligt arbetssätt, (3) det ger eleverna kunskaper med relevans för dem i deras vardag samt (4) att det är bra för vissa elever som har svårt för den klassiska undervisningen. Studien visar även att de orsaker som flest svenska pedagoger uppger till att de inte arbetar oftare med autentiska lärsituationer är att (1) det inte finns tillgängliga resurser och verktyg, (2) svårigheter med att välja lämpliga situationer och att (3) det orsakar en ökad arbetsbörda för elever och lärare. Studien tyder på att svenska pedagoger inte likställer utomhuspedagogik med autentiska lärsituationer.

Dokumentationens dilemman : Förskollärare samtalar om pedagogisk dokumentation

Abstract  Pedagogical documentation is a certain procedure for documenting that, in recent years, has been embraced in several Swedish preschools. Teachers document children’s actions and conversations usually by photos or video recordings. This documentation is to be used for a pedagogical purpose. However, studies and governmental inspections have shown that pedagogical documentation gives rise to many questions among preschool teachers. The purpose of this study is to gain insight into what is being expressed when preschool teachers discuss pedagogical documentation, focusing on themes of content and on the participants’ expressions of their points of view. The data is comprised of transcriptions from audio recordings of discussions conducted in a research circle. The participants are eight preschool teachers that met over the course of one year. Each meeting focused on the documentation provided by a different participant. In that way the contents of the discussions were framed by the teachers own questions and narratives. Theoretically, the study departs from Social Constructionism and Discursive Psychology. The preschool teachers’ utterances have been analyzed using concepts of interpretative repertoires and ideological dilemmas. The results show the main themes to be: Knowledge content in a preschool setting, children’s learning, the teacher’s role and implementation of pedagogical documentation. The participants’ joint position is that the knowledge content at the preschool level is defined by the curriculum for the preschool. Concerning children’s learning and the teacher’s role, two main standpoints are disclosed. Ideologically those standpoints derive from two opposing theories of education. Based on how the standpoints have been expressed I have called them ”predetermined learning” versus ”non-predetermined learning”. One main distinction between the standpoints is that predetermined learning emphasizes the results of learning, while non-predetermined learning emphasizes the processes of learning. The participants’ utterances show that teachers tend to subscribe to the idea that there is only one acceptable way of working with pedagogical documentation. This sometimes creates performance anxiety and feelings of not succeeding and has led to arguments advocating an alternate approach; pedagogical documentation can be done in many ways. The ideological dilemmas within the discourse can be perceived as resources by which the participants argue about knowledge, learning, teaching and about the implementation of pedagogical documentation.

Sex- och samlevnadsundervisning i grundskolan : En systematisk litteraturstudie om vad som är viktigt vid upplägget av sex- och samlevnadsundervisning

Sex- och samlevnadsundervisningen har varit under utveckling en längre tid. Från att upplysa befolkningen om riskerna med sex, och olika ”sexuella störningar” som homosexualitet, har fokus flyttat till att bejaka människors olika sexualiteter och få alla människor att känna sig trygga i sin identitet. Syftet med den här systematiska litteraturstudien är att få en fördjupad kunskap kring vad som är och anses viktigt vid sex- och samlevnadsundervisning i svensk skola och hur man kan arbeta med de rådande normer som finns. Litteraturstudien har hämtat aktuell litteratur inom forskningsområdet från databaserna Eric, Summon och Libris. Litteraturen har granskats och valts ut för att svara mot studiens frågeställningar. Resultatet från studien visar vilket gemensamt ansvar rektorer och lärare har för att sex- och samlevnadsundervisningen ska integreras i fler skolämnen, samt att man bör arbeta med mål och bedömning för att få ett gynnsamt lärande och få delaktiga elever som kan påverka undervisningen. Det är viktigt för att undervisningen ska utgå från elevernas behov och funderingar samtidigt som både ett riskperspektiv och ett njutningsperspektiv lyfts. Lärarna bör arbeta objektivt och lyfta frågor som avviker från den heterosexuella normen, bland annat Hbt- frågor, detta för att inkludera alla elever i sex- och samlevnadsundervisningen.

Kroppsligt lärande inom undervisning i teknik : En systematisk litteraturstudie om det kroppsliga lärandets betydelse för elevers kunskapsutveckling

Begreppet kroppsligt lärande finns inte tydligt uttryckt i Läroplan för grundskolan, förskoleklassen och fritidshemmet 2011 (Lgr 11). Studiens syfte är att ta reda på vad forskningen beskriver som kroppsligt lärande och hur ett kroppsligt lärande kan bidra till elevers kunskapsutveckling i teknik. Metoden som använts är en systematisk litteraturstudie där sökord formulerats utifrån syftet och sedan använts för att systematiskt söka litteratur i databaserna Libris, Summon, ERIC via Ebsco Google Scholar och ERIC via ProQuest. Efter sökprocessen har relevant litteratur genomgått kvalitetsgranskning och en innehållsanalys för att se om litteraturen svarade på frågeställningarna. I studien har fyra teman använts; Teoretiskt och praktiskt lärande, problemlösning, den tekniska världen och pedagogens ansvar. Genom den systematiska litteraturstudien visar resultatet att ett kroppsligt lärande är ett samarbete mellan hjärna och hand, teori och praktik i ett. Elever behöver få använda det kroppsliga lärandet för problemlösning och värdering av teknik. Studiens slutsatser pekar på vikten av användandet av kroppsligt lärande i undervisningen och på den stora roll som läraren har. Läraren bör bedriva en undervisning som är meningsfull och tydlig genom ett uttalat syfte. Den här studien kan redovisa en definition av kroppsligt lärande och vad det kan tillföra för elevernas kunskapsutveckling i teknikämnet.

Språkets betydelse i naturvetenskaplig undervisning : En systematisk litteraturstudie om arbetsmetoder och betydelsen av att arbeta med det naturvetenskapliga språket

Denna litteraturstudie undersöker hur lärare, enligt tidigare forskning, skulle kunna arbeta med naturvetenskapligt språk samt vilken betydelse ett arbetssätt som lyfter språket kan ha för elevers lärande av naturvetenskap. Detta är en systematisk litteraturstudie där relevant forskning har sökts via databaser och en tidsskrift för att noggrant dokumenteras. NorDiNa är den tidskrift som har bidragit med mest material till denna systematiska litteraturstudie, men även databasen ERIC och Högskolan Dalarnas databas Summon har genomsöks och bidragit med forskningsrapporter. Resultatet visar att det finns flera metoder som kan användas för att stödja elevers lärande av naturvetenskapliga begrepp. Läraren har en viktig roll i den naturvtenskapliga utbildningen och behöver vara ansvarstagande och förberedd inför de utmaningar som kan dyka upp, detta för att kunna bemöta och hjälpa elever på bästa sätt. Eleverna behöver stöttning i mötet med det naturvtenskapliga språket och hjälp för att lära sig och förstå det. Språket har visats i studien vara en viktig komponent för att förstå naturvetenskapen både i och utanför skolan. Sammanfattningsvis så behöver lärare arbeta med det naturvetenskapliga språket utifrån varierande arbetsmetoder som väcker intresse för elevernas fortsatta utveckling inom det naturvetenskapliga språket och ämnet.

Development of a molecular test to determine the vitality status of Norway spruce (Picea abies) seedlings during frozen storage

In boreal forest regions, a great portion of forest tree seedlings are stored indoors in late autumn to prevent seedlings from outdoor winter damage. For seedlings to be able to survive in storage it is crucial that they store well and can cope with the dark and cold storage environment. The aim of this study was to search for genes that can determine the vitality status of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) seedlings during frozen storage. Furthermore, the sensitivity of the ColdNSure (TM) test, a gene activity test that predicts storability was assessed. The storability of seedlings was tested biweekly by evaluating damage with the gene activity test and the electrolyte leakage test after freezing seedlings to -25 A degrees C (the SELdiff-25 method). In parallel, seedlings were frozen stored at -3 A degrees C. According to both methods, seedlings were considered storable from week 41. This also corresponded to the post storage results determined at the end of the storage period. In order to identify vitality indicators, Next Generation Sequencing (NGS) was performed on bud samples collected during storage. Comparing physiological post storage data to gene analysis data revealed numerous vitality related genes. To validate the results, a second trial was performed. In this trial, gene activity was better in predicting seedling storability than the conventional freezing test; this indicates a high sensitivity level of this molecular assay. For multiple indicators a clear switch between damaged and vital seedlings was observed. A collection of indicators will be used in the future development of a commercial vitality test.

New methods for movement technique development in cross-country skiing using mathematical models and simulation

This Licentiate Thesis is devoted to the presentation and discussion of some new contributions in applied mathematics directed towards scientific computing in sports engineering. It considers inverse problems of biomechanical simulations with rigid body musculoskeletal systems especially in cross-country skiing. This is a contrast to the main research on cross-country skiing biomechanics, which is based mainly on experimental testing alone. The thesis consists of an introduction and five papers. The introduction motivates the context of the papers and puts them into a more general framework. Two papers (D and E) consider studies of real questions in cross-country skiing, which are modelled and simulated. The results give some interesting indications, concerning these challenging questions, which can be used as a basis for further research. However, the measurements are not accurate enough to give the final answers. Paper C is a simulation study which is more extensive than paper D and E, and is compared to electromyography measurements in the literature. Validation in biomechanical simulations is difficult and reducing mathematical errors is one way of reaching closer to more realistic results. Paper A examines well-posedness for forward dynamics with full muscle dynamics. Moreover, paper B is a technical report which describes the problem formulation and mathematical models and simulation from paper A in more detail. Our new modelling together with the simulations enable new possibilities. This is similar to simulations of applications in other engineering fields, and need in the same way be handled with care in order to achieve reliable results. The results in this thesis indicate that it can be very useful to use mathematical modelling and numerical simulations when describing cross-country skiing biomechanics. Hence, this thesis contributes to the possibility of beginning to use and develop such modelling and simulation techniques also in this context.

Least Squares Approach to Inverse Problems in Musculoskeletal Biomechanics

Inverse simulations of musculoskeletal models computes the internal forces such as muscle and joint reaction forces, which are hard to measure, using the more easily measured motion and external forces as input data. Because of the difficulties of measuring muscle forces and joint reactions, simulations are hard to validate. One way of reducing errors for the simulations is to ensure that the mathematical problem is well-posed. This paper presents a study of regularity aspects for an inverse simulation method, often called forward dynamics or dynamical optimization, that takes into account both measurement errors and muscle dynamics. The simulation method is explained in detail. Regularity is examined for a test problem around the optimum using the approximated quadratic problem. The results shows improved rank by including a regularization term in the objective that handles the mechanical over-determinancy. Using the 3-element Hill muscle model the chosen regularization term is the norm of the activation. To make the problem full-rank only the excitation bounds should be included in the constraints. However, this results in small negative values of the activation which indicates that muscles are pushing and not pulling. Despite this unrealistic behavior the error maybe small enough to be accepted for specific applications. These results is a starting point start for achieving better results of inverse musculoskeletal simulations from a numerical point of view.

Attityder till teknikdidaktik i de tidigare årskurserna

Teknik är ett ämne som fortfarande är relativt nytt som obligatoriskt ämne i grundskolan. Ämnet anses av många som viktigt, men undersökningar från bl.a. skolinspektionen visar att det finns stora brister i hur tekniken behandlas inom grundskolan. I detta arbete ser jag över hur begreppet teknik definieras i undervisningssammanhang, dess historia som skolämne, samt tidigare forskning och insatser som gjorts för att stärka undervisningen i teknik. Därefter följer en enkätundersökning där jag har tillfrågat lärare på fyra grundskolor, med årskurserna f-6 (grundskolor med årskurs 7-9 har inte inkluderats), om deras egen inställning till teknik och vilken status de upplever att ämnet har på den skola de arbetar. Jag har valt att rikta mig mot denna målgrupp då jag upplever att teknikämnet är särskilt obehandlat i de allra tidigaste årskurserna. Resultatet av undersökningen analyseras i relation till den tidigare forskningen som jag har tagit upp. Min slutsats är att teknik till stor del undervisas enligt den traditionella praktiken som tidigare forskning beskriver, men att det varierar från skola till skola (samt från lärare till lärare på samma skola) hur ämnet prioriteras och praktiseras. Det verkar även finnas en stor kontrast i hur lärare i årskurs 1-3 respektive 4-6 ser på ämnet.

Big Data Analysis in Social Networks : Extracting Food Preferences of Vegans from Twitter

Market research is often conducted through conventional methods such as surveys, focus groups and interviews. But the drawbacks of these methods are that they can be costly and timeconsuming. This study develops a new method, based on a combination of standard techniques like sentiment analysis and normalisation, to conduct market research in a manner that is free and quick. The method can be used in many application-areas, but this study focuses mainly on the veganism market to identify vegan food preferences in the form of a profile. Several food words are identified, along with their distribution between positive and negative sentiments in the profile. Surprisingly, non-vegan foods such as cheese, cake, milk, pizza and chicken dominate the profile, indicating that there is a significant market for vegan-suitable alternatives for such foods. Meanwhile, vegan-suitable foods such as coconut, potato, blueberries, kale and tofu also make strong appearances in the profile. Validation is performed by using the method on Volkswagen vehicle data to identify positive and negative sentiment across five car models. Some results were found to be consistent with sales figures and expert reviews, while others were inconsistent. The reliability of the method is therefore questionable, so the results should be used with caution.

Modeling Hospital Readmissions in Dalarna County, Sweden

Unplanned hospital readmissions increase health and medical care costs and indicate lower the lower quality of the healthcare services. Hence, predicting patients at risk to be readmitted is of interest. Using administrative data of patients being treated in the medical centers and hospitals in the Dalarna County, Sweden, during 2008 – 2016 two risk prediction models of hospital readmission are built. The first model relies on the logistic regression (LR) approach, predicts correctly 2,648 out of 3,392 observed readmission in the test dataset, reaching a c-statistics of 0.69. The second model is built using random forests (RF) algorithm; correctly predicts 2,183 readmission (out of 3,366) and 13,198 non-readmission events (out of 18,982). The discriminating ability of the best performing RF model (c-statistic 0.60) is comparable to that of the logistic model. Although the discriminating ability of both LR and RF risk prediction models is relatively modest, still these models are capable to identify patients running high risk of hospital readmission. These patients can then be targeted with specific interventions, in order to prevent the readmission, improve patients’ quality of life and reduce health and medical care costs.