”Marsianen och Jordingen” – ett redskap för elevers utforskande av materiens partikelnatur

Författare

DOI:

https://doi.org/10.61998/forskul.v14i1.58725

Nyckelord:

kemi, lärandeverksamhet, motsättningar, lärandemodellen Marsianen och Jordingen

Abstract

Syftet med denna artikel är att, med utgångspunkt i lärandeverksamhet, analysera och diskutera, å ena sidan, vilka motsättningar mellan submikro- och makronivå som yngre elever erfar när de försöker förstå fenomenet smältning, och å den andra, på vilket sätt ett fantasifullt redskap – Marsianen och Jordingen – kan hjälpa elever att överbrygga motsättningar mellan vardagsföreställningar och teoretisk kunskap. Artikeln bygger på observationer från två lektioner i årskurs 4. Analysen fokuserar på situationer där elever relaterar submikroskopiska aspekter till observationer på makronivå. Tre motsättningar identifierades: att molekyler uppfattas som luft och finns inuti saker, att molekyler inte kan finnas i fasta ämnen eftersom de rör sig, samt att molekyler smälter när ämnet smälter. Resultaten visar även att eleverna använde Marsianen och Jordingen som en lärandemodell för att resonera om relationen mellan submikro- och makronivå.

”The Martian and the Earthling” – a  tool for students to explore the particulate nature of matter

The purpose of this article is to analyse the contradictions between macro and sub-micro levels that younger students encounter when trying to understand melting, and how an imaginative tool—the Martian and the Earthling—can support bridging everyday conceptions and scientific knowledge. The article is based on observations from two grade 4 lessons. The analysis focused on situations where students attended to sub-micro aspects of observed phenomena and related them to macro-level observations. Three contradictions were identified: molecules are understood as air and located inside objects, molecules move and therefore cannot exist in solid substances such as candle wax, and molecules melt when the substance melts. The results also indicate that students used the Martian and the Earthling as a learning model for reasoning about the relationship between sub-micro and macro levels.

Författarbiografier

Astrid Berg, Linköpings universitet

Astrid Berg är universitetslektor i naturvetenskapernas didaktik vid Linköpings universitet. Hennes forskningsintresse handlar främst om vilket kemilärande som möjliggörs i olika undervisningspraktiker och hur dessa kan utvecklas för att bli innehållsligt mer kvalificerade. Hon är speciellt intresserad av potentialen i att låta elever visualisera sin förståelse av ett innehåll på olika sätt.

Inger Eriksson, Stockholms universitet

Inger Eriksson är professor emerita i pedagogik med inriktning mot lärande och läroplansteori och docent i didaktik vid Stockholms universitet. Mitt forskningsintresse handlar främst om vilket lärande som möjliggörs i olika undervisningspraktiker och hur forskare och lärare kan förenas kring ett gemensamt intresse för en didaktiskt och innehållsligt mera kvalificerad undervisning. Kunskapsfrågor relaterat till design av undervisning är också ett stort intresse med den centrala frågan om ”vad är det den som är kunnig kan?” Teoretiskt är jag intresserad av hur lärare kan skapa situationer där elever kan utforska centrala innehållsliga aspekter inspirerat av Davydovs lärandeverksamhetsteori.

Referenser

Abrahams, I. & Millar, R. (2008). Does practical work really work? A study of the effectiveness of practical work as a teaching and learning method in school science. International Journal of Science Education, 30(14), 1945–1969. https://doi.org/10.1080/09500690701749305

Ainsworth, S., Prain, V. & Tytler, R. (2011). Drawing to learn in science. Science, 333(6046), 1096–1097. https://doi.org/10.1126/science.1204153

Andersson, B. (2008). Att förstå skolans naturvetenskap: forskningsresultat och nya idéer. Studentlitteratur.

Andersson, B. & Bach, F. (1995). Att utveckla naturvetenskaplig undervisning. Exemplet gaser och deras egenskaper. (NA-Spektrum, Studier av naturvetenskapen i skolan, Nr 14). Göteborgs universitet.

Berg, A., Eriksson, I. & Löfgren, R. (2010). Observationer i kemiklassrummet – att lära sig se kemiska reaktioner. I Eriksson, I. (Red.), Innehållet i fokus – kemiundervisning i finlandssvenska klassrum. SKIP-rapport nr 8/2010. HLS förlag och Centrum för skolans kunskapsinnehåll i praktiken.

Berg, A. & Hultén, M. (2023). Children's emergent mechanistic reasoning in chemistry: a case study about early primary students’ reasoning about the phenomenon of thermal expansion of air. Chemistry Education Research and Practice, 25(1), 92–114. https://doi.org/10.1039/D3RP00169E

Berg, A., Orraryd, D., Pettersson, A. J. & Hultén, M. (2019). Representational challenges in animated chemistry: self-generated animations as a means to encourage students’ reflections on sub-micro processes in laboratory exercises. Chemistry Education Research and Practice, 20(4), 710–737. https://doi.org/10.1039/C8RP00288F

Bergqvist, K. & Säljö, R. (1994). Conceptually blindfolded in the optics laboratory. Dilemmas of inductive learning. European Journal of Psychology of Education, 9(2), 149. https://doi.org/10.1007/BF03173550

Broman, A., Waermö, M. & Chudinova, E. V. (2022). The modelling in developmental education: A condition for theoretical abstraction and generalization. Revista de Educação, 25(1), 1–25. https://doi.org/10.18224/educ.v25i1.12762

Davydov, V. V. (1990). Types of generalization in instruction: Logical and psychological problems in the structuring of school curricula. I Soviet Studies in Mathematics Education Volume 2 (övers. J. Teller). National Council of Teachers of Mathematics.

Davydov, V. V. (2008). Problems of developmental instruction. A theoretical and experimental psychological study. Nova Science Publishers (övers. P. Moxhay). (Originalet publicerat 1986)

de Andrade, V., Shwartz, Y., Freire, S. & Baptista, M. (2022). Students’ mechanistic reasoning in practice: Enabling functions of drawing, gestures and talk. Science Education, 106(1), 199–225.

Gorbov, S. F. & Chudinova, E. V. (2000). Deystviye modelirovaniya v uchebnoy deyatel'nosti shkol'nikov (k postanovke problemy), [Modelleringens inverkan på elevernas lärande (avseende problemformulering)]. Psychological Science and Education, 2, 96–110.

Gunnarsson, G. (2007). Den laborativa klassrumsverksamhetens interaktioner. [Doktorsavhandling, Linköpings universitet]. http://liu.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2:25545

Haeusler, C. & Donovan, J. (2020). Challenging the science curriculum paradigm: Teaching primary children atomic-molecular theory. Research in Science Education, 50(1), 23–52. https://doi.org/10.1007/s11165-017-9679-2

Högström. P., Ottander, C. & Benckert, S. (2006). Lärares mål med laborativt arbete: utveckla förståelse och intresse. NorDiNa, 2(3), 54–66. https://doi.org/10.5617/nordina.414

Hultén, M., Berg, A., Danielsson, K. & Eriksson, I (2020). Animerad kemi: Elever i grundskolans tidiga år förklarar kemiska samband. Linköping University Electronic Press.

Ilyenkov, E. V. (2007). Our schools must teach how to think! Journal of Russian & East European Psychology, 45(4), 9–49. https://doi.org/10.2753/RPO1061-0405450402

Keiner, L. & Graulich, N. (2021). Beyond the beaker: Students’ use of a scaffold to connect observations with the particle level in the organic Chemistry laboratory. Chemistry Education Research and Practice, 22(1), 146–163. https://doi.org/10.1039/D0RP00206B

Laohapornchaiphan, J. & Chenprakhon, P. (2024). A review of research on learning activities addressing the submicroscopic level in Chemistry. Journal of Chemical Education, 101(11), 4552–4565. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.4c00156

Larsson, S. (2010). Om generalisering från kvalitativa studier. I I. Eriksson, V. Lindberg & E. Österlind (Red.), Uppdrag undervisning – kunskap och lärande (s. 51–68). Studentlitteratur.

Leonti´ev, A. N. (1978). Activity, consciousness, and personality (övers. M. J. Hall). Prentice-Hall. (Originalet publicerat 1975)

Lompscher, J. (1999). Learning activity and its formation: Ascending from the abstract to the concrete. I M. Hedegaard & J. Lompscher (Red.), Learning activity and development (s. 139–166). Aarhus University Press.

Löfgren, L. (2009). Everything has its processes, one could say – A longitudinal study following students’ ideas about transformations of matter from age 7 to 16. [Doktorsavhandling, Malmö högskola]. http://www.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2:286827

Moreira, P., Marzabal, A. & Talanquer, V. (2019). Using a mechanistic framework to characterise chemistry students’ reasoning in written explanations. Chemistry Education Research and Practice, 20(1), 120–131. https://doi.org/10.1039/C8RP00159F

Newman, M. (2013). Emergence, supervenience, and introductory chemical education. Science & Education, 22(7), 1655–1667. https://doi.org/10.1007/s11191-012-9441-0

Persson, H. (2003). Vad händer när icke-naturvetare bedriver NO-undervisning? Fysik och kemi på låg- och mellanstadiet. HLS Förlag.

Radford, L. (2021). The theory of objectification. A Vygotskian perspective on knowing and becoming in mathematics teaching and learning. Brill.

Repkin, V. (2003). Developmental teaching and learning activity. Journal of Russian and East European Psychology, 41(5), 10–33. https://doi.org/10.2753/RPO1061-0405410510

Samarapungavan, A., Bryan, L. & Wills, J. (2017). Second graders’ emerging particle models of matter in the context of learning through model‐based inquiry. Journal of Research in Science Teaching, 54(8), 988–1023. https://doi.org/10.1002/tea.21394

Sundberg, B., Andersson, J., Areljung, S., Hermansson, C. & Skoog, M. (2025). How primary school students use their disciplinary drawings to navigate between everyday and scientific discourses of water. Chemistry Education Research and Practice, 26(3), 631–646. https://doi.org/10.1039/D4RP00080C

Taber K. S. (2005). Learning quanta: barriers to stimulating transitions in student understanding of orbital ideas. Science Education, 89(1), 94–116. https://doi.org/10.1002/sce.20038

Talanquer, V. (2008). Students’ predictions about the sensory properties of chemical compounds: Additive versus emergent frameworks. Science Education, 29(1), 96–114. https://doi.org/10.1002/sce.20235

Talanquer, V. (2018a). Exploring mechanistic reasoning in Chemistry. I J. Yeo, T. W. Teo & K. S. Tang (Red.), Science education research and practice in Asia-Pacific and beyond (s. 39–52). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-10-5149-4_3

Talanquer, V. (2018b). Progressions in reasoning about structure–property relationships. Chemistry Education Research and Practice, 19(4), 998–1009. https://doi.org/10.1039/C7RP00187H

Tümay, H. (2016). Reconsidering learning difficulties and misconceptions in chemistry: emergence in chemistry and its implications for chemical education. Chemistry Education Research and Practice, 17(2), 229–245. https://doi.org/10.1039/C6RP00008H

Tytler, R., Prain, V., Aranda, G., Ferguson, J. & Gorur, R. (2020), Drawing to reason and learn in science, Journal of Research in Science Teaching, 57(2), 209–231. https://doi.org/10.1002/ta.21590

van Oers, B. (2013). Is it play? Towards a reconceptualisation of role play from an activity theory perspective. European Early Childhood Education Research Journal, 21(2), 185–198. https://doi-org.ezp.sub.su.se/10.1080/1350293X.2013.789199

Vetenskapsrådet. (2017). God forskningssed.

Vetenskapsrådet. (2024). God forskningssed.

Vygotsky, L. S. (1967/2014). Play and its role in the mental development of the child. Soviet Psychology, 5(3), 6–18. https://doi.org/10.2753/RPO1061-040505036

Vygotsky, L. S. (1986). Thought and language (övers. A. Kozulin). MIT Press. (Originalet publicerat 1934)

Vysotskaya, E., Khrebtova, S. & Rekhtman, I. (28–29 augusti 2016). Do particles expand when heated? Promoting reflection through joint actions in the science domain [konferensbidrag]. European Association for Research on Learning and Instruction (EARLI), SIG 10, Tartu, Estland.

Windschitl, M., Thompson, J. & Braaten, M. (2008). Beyond the scientific method: Model‐based inquiry as a new paradigm of preference for school science investigations. Science education, 92(5), 941–967. https://doi.org/10.1002/sce.20259

Zhang, Z. H. & Linn, M. C. (2011). Can generating representations enhance learning with dynamic visualizations? Journal of Research in Science Teaching, 48(10), 1177–1198. https://doi.org/10.1002/tea.20443

Zhang, Z. H. & Linn, M. C. (2013) Learning from chemical visualizations: Comparing generation and selection. International Journal of Science Education, 35(13), 2174–2197. https://doi-org.ezp.sub.su.se/10.1080/09500693.2013.792971

Zuckerman, G. (2003). The learning activity in the first years of schooling. I A. Kozulin, B. Gindis, V. S. Ageyev & S. M. Miller (Red.), Vygotsky’s educational theory in cultural context (s. 177–199). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511840975.011

Downloads

Publicerad

2026-03-31

Referera så här

Berg, A., & Eriksson, I. (2026). ”Marsianen och Jordingen” – ett redskap för elevers utforskande av materiens partikelnatur. Forskning Om Undervisning Och lärande, 14(1), 50–69. https://doi.org/10.61998/forskul.v14i1.58725

Nummer

Sektion

Originalartiklar

Kategorier

Mest lästa artiklar av samma författare

1 2 > >> 

Liknande artiklar

<< < 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 > >> 

Du kanske också starta en avancerad sökning efter liknande artiklar för den här artikeln.