Begreppsförståelse i fokus - en analys av uppgifter i gymnasiets fysikläroböcker
(2024) ÄFYM12 20241Department of Physics
- Abstract
- Textbook tasks are a critical part of physics education as they build a wide range of skills necessary for mastering the subject. This study evaluates the nature of tasks in three widely used Swedish high school physics textbooks, focusing on whether they enhance conceptual understanding or are primarily aimed at memorization of facts and procedural use of formulas and physical relationships. The research questions investigate how tasks contribute to conceptual understanding, the proportion of such tasks in each textbook, and their prevalence across different physics domains.
Content analysis of questions is done using a framework developed from prior research on conceptual understanding. This is used for identifying whether questions... (More) - Textbook tasks are a critical part of physics education as they build a wide range of skills necessary for mastering the subject. This study evaluates the nature of tasks in three widely used Swedish high school physics textbooks, focusing on whether they enhance conceptual understanding or are primarily aimed at memorization of facts and procedural use of formulas and physical relationships. The research questions investigate how tasks contribute to conceptual understanding, the proportion of such tasks in each textbook, and their prevalence across different physics domains.
Content analysis of questions is done using a framework developed from prior research on conceptual understanding. This is used for identifying whether questions encourage deep engagement with concepts or merely rote learning and formula use. The findings expose a bias towards simple problem solving in these textbooks, with 92.7% of tasks allowing only a single solution approach and 86.6% addressing concepts in isolation. Additionally, a significant number of tasks (62.2%) are geared towards formula application, and 21.5% towards fact verification, emphasizing memorization rather than fostering a meaningful understanding or critical analysis of physical principles.
Overall, the study highlights a critical need for textbook tasks that encourage open-ended exploration and application of physics concepts in diverse contexts to genuinely enhance students' conceptual understanding. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- I studien undersöks i vilken grad och på vilket sätt läroboksuppgifter i fysik, genom sin utformning, främjar gymnasieelevers begreppsförståelse. Begreppsförståelsen definieras som elevernas förmåga att använda kunskapen i nya sammanhang. Studien betonar lärobokens viktiga roll i att forma elevernas förståelse. Uppgifter som främjar begreppsförståelse bör exempelvis vara varierade och knyta an till realistiska sammanhang för att öka engagemanget och relevansen för lärandet. Forskning på området framhäver specifikt vikten av att uppgifterna inte enbart fokuserar på att träna eleverna i att memorera och använda specifika formler, utan även att de stimulerar kritiskt tänkande, problemlösning och reflektion.
Metodologiskt använder rapporten... (More) - I studien undersöks i vilken grad och på vilket sätt läroboksuppgifter i fysik, genom sin utformning, främjar gymnasieelevers begreppsförståelse. Begreppsförståelsen definieras som elevernas förmåga att använda kunskapen i nya sammanhang. Studien betonar lärobokens viktiga roll i att forma elevernas förståelse. Uppgifter som främjar begreppsförståelse bör exempelvis vara varierade och knyta an till realistiska sammanhang för att öka engagemanget och relevansen för lärandet. Forskning på området framhäver specifikt vikten av att uppgifterna inte enbart fokuserar på att träna eleverna i att memorera och använda specifika formler, utan även att de stimulerar kritiskt tänkande, problemlösning och reflektion.
Metodologiskt använder rapporten innehållsanalys för att undersöka tre fysikläroböcker ("Heureka", "Impuls", och "Ergo") som används i gymnasiet. Varje boks uppgifter analyserades med avseende på hur de främjar begreppsförståelse baserat på ett kodningsschema, som utvecklats under examensarbetet med utgångspunkt i tidigare forskning. Detta schema innefattar flera kriterier för vad som utgör en uppgift som främjar djupare förståelse, inklusive förmågan att tillämpa kunskaper i nya situationer, använda fysiska begrepp och principer, samt engagera sig i problemlösning inom meningsfulla kontexter.
Resultaten visar att en stor andel av uppgifterna i dessa läroböcker huvudsakligen fokuserar på att använda formler och lösa standardiserade problem, vilket inte stödjer utvecklingen av djupare begreppsförståelse. Det är få uppgifter som uppmuntrar till utforskning av nya idéer eller reflektioner kring fysikaliska begrepp.
Analysen pekar på behovet av en pedagogisk förändring där läroböcker tillåts innehålla en större andel uppgifter som främjar begreppsförståelse. För att göra detta, föreslås det att läroboksuppgifterna bör integrera mer verklighetsförankrade situationer och problemlösning som kräver en aktiv användning av begreppen i nya och olika sammanhang. I studien rekommenderas att uppgifterna utformas för att uppmuntra eleverna att utforska och reflektera över sitt lärande, eftersom detta kan stödja en djupare och hållbarare kunskapsutveckling.
Sammanfattningsvis framhålls i studien vikten av att reformera fysikundervisningen i gymnasiet genom att förbättra kvaliteten på läroboksuppgifterna. Genom att anamma en mer integrerad och kritiskt tänkande inriktning på uppgifterna kan elevernas förståelse och intresse för fysik öka markant. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9166595
- author
- Gyllenbok, Gustaf LU
- supervisor
- organization
- alternative title
- Begreppsförståelse i fokus
- course
- ÄFYM12 20241
- year
- 2024
- type
- H3 - Professional qualifications (4 Years - )
- subject
- keywords
- Physics teaching, textbooks, upper secondary school, problems, text analysis, conceptual understanding Fysikundervisning, läroböcker, gymnasieskolan, uppgifter, textanalys, begreppsförståelse
- language
- Swedish
- id
- 9166595
- date added to LUP
- 2024-06-24 08:20:06
- date last changed
- 2024-06-24 08:20:06
@misc{9166595,
abstract = {{Textbook tasks are a critical part of physics education as they build a wide range of skills necessary for mastering the subject. This study evaluates the nature of tasks in three widely used Swedish high school physics textbooks, focusing on whether they enhance conceptual understanding or are primarily aimed at memorization of facts and procedural use of formulas and physical relationships. The research questions investigate how tasks contribute to conceptual understanding, the proportion of such tasks in each textbook, and their prevalence across different physics domains.
Content analysis of questions is done using a framework developed from prior research on conceptual understanding. This is used for identifying whether questions encourage deep engagement with concepts or merely rote learning and formula use. The findings expose a bias towards simple problem solving in these textbooks, with 92.7% of tasks allowing only a single solution approach and 86.6% addressing concepts in isolation. Additionally, a significant number of tasks (62.2%) are geared towards formula application, and 21.5% towards fact verification, emphasizing memorization rather than fostering a meaningful understanding or critical analysis of physical principles.
Overall, the study highlights a critical need for textbook tasks that encourage open-ended exploration and application of physics concepts in diverse contexts to genuinely enhance students' conceptual understanding.}},
author = {{Gyllenbok, Gustaf}},
language = {{swe}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Begreppsförståelse i fokus - en analys av uppgifter i gymnasiets fysikläroböcker}},
year = {{2024}},
}