Læreres oppfatninger av modeller og bruken av dem i utforskende samtaler i naturfag

Abstract

Denne masteroppgaven undersøker hvordan naturfagslærere tar i bruk modeller, og hvordan de tar i bruk modeller for å få utforskende samtaler. Bruk av modeller i naturvitenskapen kan hjelpe elever med å få en dypere forståelse av et fenomen, forutsi hvordan et fenomen oppstår eller som hjelp til å forklare virkeligheten vi er en del av. Tidligere forskning og teori på området peker på viktigheten av bruk av modeller i undervisning, men peker på at det kanskje ikke utnyttes til sitt fulle potensiale slik det blir brukt i undervisningen i dag. Mer kunnskap om hvordan modeller brukes i naturfag og virkningen av modeller, vil kunne hjelpe elever til å oppnå kompetansemålene og lære seg å beskrive, forstå og utforske virkeligheten som er vanskelig å observere direkte. På bakgrunn av dette var formålet med oppgaven var å undersøke hvordan lærerne bruker modeller i naturfagundervisningen for å få elevene til å lære og forstå, samt legge til rette for å skape gode, utforskende samtaler både mellom lærer og elev, og elevene seg imellom. Det ble på bakgrunn av dette utformet følgende problemstilling: Hva tenker lærere om modeller, hvilke fordeler og ulemper modeller har i undervisningen og hvordan tenker bruk av modeller fører til utforskende samtaler mellom elevene? Det ble også benyttet følgende forskningsspørsmål: 1. Hva mener lærere med modeller? 2. Hvordan bruker lærere modeller i naturfag? Og hvilke fordeler og ulemper er det ved bruk av modeller? 3. Hva tenker lærere om utforskende samtaler ved bruk av modeller?

Problemstillingen ble undersøkt ved hjelp kvalitativ metode og semi-strukturerte intervju. Datamaterialet er basert på intervju fra fire informanter. Tematiske analyser ble gjennomført gjennom kategorisering for å besvare oppgavens problemstilling og oppgavens forskningsspørsmål. Mine funn viser at lærere i stor grad er kjent med de konkrete og visuelle modelltypene. Lærerne benytter modeller som et produktorientert verktøy for å beskrive, forklare og presentere naturfaglige fenomener. Funnene viser også at lærere opplever at utforskende samtaler gir elevene mulighet til å diskutere og utforske vitenskapelige fenomener i en sosial kontekst, mens modellene gir dem verktøyene til å representere og visualisere disse konseptene på en konkret og forståelig måte. Denne kombinasjonen mener de kan bidra til en bedre forståelse i naturfag.

This master's thesis investigates how science teachers utilize models and leverage them to facilitate exploratory discussions. Models in science education can aid students in achieving a deeper understanding of phenomena, predicting their occurrence, and explaining the reality we inhabit. While previous research and theory emphasize the significance of model use in instruction, they also suggest that their full potential may not be fully realized in current teaching practices. Enhancing our understanding of model utilization in science education and its impact can empower students to attain curriculum goals and develop skills in describing, comprehending, and exploring phenomena that are difficult to observe directly. Motivated by the need for a deeper understanding of model use in science education, this thesis aimed to examine how teachers employ models to promote student learning and understanding, while fostering productive exploratory discussions both between teachers and students and among students themselves. Guided by this objective, the following research question was formulated: What are teachers' perspectives on models, the perceived advantages and disadvantages of models in instruction, and their views on how model use facilitates exploratory discussions among students? Additionally, the following research sub-questions were employed: • What do teachers understand by the term "models"? • How do teachers utilize models in science instruction? What are the perceived benefits and drawbacks of model use? • What are teachers' perspectives on exploratory discussions using models? Employing a qualitative research approach, semi-structured interviews were conducted to investigate the research question. The data corpus was derived from interviews with four informants. Thematic analysis was utilized, involving categorization, to address the thesis's research question and sub-questions. The findings indicate that teachers are generally familiar with concrete and visual model types. They primarily utilize models as product-oriented tools to describe, explain, and present scientific phenomena. The findings further indicate that teachers perceive exploratory discussions as opportunities for students to engage in discourse and explore scientific phenomena within a social context. Models, in turn, provide students with the tools to represent and visualize these concepts in a concrete and comprehensible manner. Teachers believe that this combination can contribute to enhanced understanding in science education.