Naturvetenskapligt undersökande som kunskapsmål för undervisningen på högstadiet och gymnasiet: Kunskapsprodukter ur didaktisk praktiknära forskning
2025 (Swedish)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)Alternative title
Scientific Inquiry as a Knowledge-Oriented Learning Objective in Secondary Education : Knowledge Products from Didactic Practice-Based Research (English)
Abstract [en]
In this thesis, scientific inquiry is explored as a knowledge-oriented learning objective within lower and upper secondary education. In previous research about scientific inquiry, three key aspects have been emphasised. First, studies have highlighted the importance of students learning to do scientific inquiry (SI), with activities such as formulating researchable questions. Secondly, students must develop an understanding of the nature of scientific inquiry (NOSI), for example, recognising that there is no single ‘scientific method’. Thirdly, students' meaning-making of scientific inquiry is considered important, involving engagement in open inquiries and navigating the contingent pathways they may entail. This thesis focuses on exploring the consequences of treating these three aspects as explicit learning objectives within science classrooms. The theoretical framework of the thesis is grounded in a pragmatic perspective on knowledge development, emphasising knowledge development as holistic, contextual, fallibilistic, contingent, and transactional.
Moreover, characteristics of didactic practice-based research are outlined in the thesis. Didactic practice-based research is characterised by a What – the research object being directed at the relationship between student–content–teacher; a How – a symmetrical and complementary collaboration between researchers and teachers; and a Why – ensuring high ecological validity and thus relevance for educational practice.
The thesis is based on three sub-studies. In the first sub-study knowledge products generated through didactic practice-based research are explored, resulting in a typology of different forms of knowledge products valuable for teaching practice. The second sub-study focuses on scientific inquiry, identifying key factors that influence students' learning progression, including their opportunity to take epistemic agency. Furthermore, aesthetics is included in the description of how students make meaning of scientific inquiry. The third study examines a specific aspect of scientific inquiry, namely how students formulate researchable questions. Findings suggest that teaching should be designed to enable students to understand this aspect in relation to the entire inquiry process, allowing them to connect their questions to other aspects of inquiry.
The thesis highlights the importance of orienting teaching towards authentic scientific practices, which often involve navigating uncertainty and building upon scientific knowledge to explore the unknown. A central conclusion is that students engaging in open-ended investigations require teacher guidance to develop knowledge in relation to scientific inquiry as a knowledge-oriented learning objective.
Abstract [sv]
I denna avhandling studeras naturvetenskapligt undersökande som kunskapsmål i undervisningen på högstadiet och gymnasiet, genom didaktisk praktiknära forskning. Med utgångspunkt i tidigare forskning rörande naturvetenskapligt undersökande som kunskapsmål framträder tre viktiga aspekter. För det första menar forskningen att eleverna behöver få utveckla förmågor i naturvetenskapliga undersökningar, vilket på ett övergripande plan innefattar att formulera naturvetenskapligt undersökningsbara frågeställningar, planera för en metod för att undersöka frågeställningen för att sedan genomföra undersökningen och presentera slutsatser. Vidare behöver de få lära sig om naturvetenskapliga undersökningars karaktär. Det innebär exempelvis att förstå att det inte enbart finns en naturvetenskaplig metod. Avslutningsvis behöver eleverna dessutom skapa mening kring naturvetenskapligt undersökande, vilket innefattar att engageras i öppna undersökningar med de kontingenta vägar den undersökande processen kan ta. I avhandlingen studeras konsekvenser av vad som sker i klassrummet då dessa tre aspekter av naturvetenskapligt undersökande behandlas som kunskapsmål.
Dessutom förs ett resonemang kring didaktisk praktiknära forsknings karakteristika och huruvida de olika delstudierna i denna avhandling lever upp till denna karakteristik. Fokus ligger på hur denna forskning kan bidra till lärarprofessionens kunskapsbas.
Genom didaktisk praktiknära forskning där forskare och lärare samverkar behandlas frågor som är av relevans för lärarprofessionen. Didaktisk praktiknära forskning karakteriseras av ett Vad – forskningsobjektet är riktat mot relationen elev–innehåll–lärare, ett Hur – en symmetrisk och komplementär kollaboration mellan forskare och lärare, samt ett Varför – att didaktik praktiknära forskning har en hög ekologisk validitet, vilket säkerställer relevans för skolverksamheten.
Det teoretiska ramverket i avhandlingen utgår från ett pragmatiskt perspektiv på kunskapsutveckling, vilket innefattar en förståelse för både vetenskaplig kunskapsutveckling och elevernas kunskapsutveckling. Genom detta pragmatiska perspektiv betonas kunskapsutveckling som holistisk, kontextuell, fallibilistisk, kontingent och transaktionell.
Avhandlingen bygger på tre delstudier. I den första delstudien analyseras kunskapsprodukter som genererats genom didaktisk praktiknära forskning. Resultatet är en typologi över olika former av kunskapsprodukter som är värdefulla för praktiken. I den andra delstudien fokuseras naturvetenskapligt undersökande som kunskapsmål. Här identifieras viktiga faktorer som påverkar elevernas lärandeprogression, inklusive deras möjlighet att ta epistemisk agens. I den tredje delstudien undersöks en specifik aspekt av naturvetenskapligt undersökande, nämligen hur elever formulerar undersökningsbara frågeställningar. Resultatet visar att undervisningen bör designas så att eleverna ges möjlighet att förstå denna aspekt i relation till hela undersökningsprocessen, genom att eleverna ges utrymme att koppla frågeställningen till andra aspekter av undersökandet.
I avhandlingen synliggörs vikten av att undervisningen tar riktning mot autentiska naturvetenskapliga praktiker, vilka ofta innefattar att navigera i osäkerhet och att bygga vidare på naturvetenskapliga kunskaper för att utforska något ännu inte känt. En central slutsats är att elever som genomför öppna undersökningar måste få lärares guidning för att utveckla kunskaper såväl i, om som kring naturvetenskapligt undersökande.
Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: Institutionen för ämnesdidaktik, Stockholms universitet , 2025. , p. 109
Keywords [en]
Didactic practice-based research, Didactics, Ecological validity, Epistemic agency, Knowledge production, Meaning-making, Nature of scientific inquiry, Open inquiry, Pragmatism, Practice-based research, Practice-based research in collaboration, Scientific inquiry, Science education, Secondary education
National Category
Didactics
Research subject
Science Education
Identifiers
URN: urn:nbn:se:su:diva-242608ISBN: 978-91-8107-290-7 (print)ISBN: 978-91-8107-291-4 (electronic)OAI: oai:DiVA.org:su-242608DiVA, id: diva2:1955289
Public defence
2025-08-15, Hörsal 10, hus E, Södra husen, Universitetsvägen 10 E, Stockholm, 13:00 (Swedish)
Opponent
Supervisors
2025-05-222025-04-292025-05-14Bibliographically approved
List of papers