"Elektriske analogier": En kvalitativ studie av analogier i læremidler for undervisning om elektrisitet

Abstract

The central concepts of electricity are abstract and intangible, and many students find these concepts difficult to understand. The use of analogies in science education has long been regarded as a way to make abstract science phenomena more concrete and understandable. However, the use of analogies has also been criticized for engendering alternative conceptions. The aim of this study is to examine how analogies can contribute to the learning of concepts of electricity. The main research question in this master thesis is: In what ways can analogies support the learning of electricity? This study has a qualitative approach. Twelve 10th grade students from Norway have been interviewed, and results from these interviews have been presented and discussed in light of previous research. In addition, four analogies from different textbooks have been analysed. Three different theoretical frameworks have been used in the analysis of these analogies. The purpose of the frameworks was to contribute with obtaining information on the design of the analogies. Results from the study shows that students, in varying degree, get support from the analogies in their reflection and understanding of concepts in electricity. How an analogy is design and presented appears to be essential for how effective it is in its communication of electricity. The following criteria seems to affect the learning potential of analogies: Expedient degree of abstraction in the target domain, that the content of the source domain is known, the relationship between the source domain and the target domain and that unshared attributes and limitations, in the analogy, is explicitly identified.

Elektrisitetslære omhandler abstrakte fenomener som for mange elever oppleves utfordrende. Analogier har i lengre tid vært ansett som et verktøy for å konkretisere, øke forståelsen for, å utforske abstrakte og uobserverbare fenomener i naturvitenskapen. Bruken av analogier har også vært under kritikk da det innebærer en del utfordringer. Formålet for denne studien er å undersøke hvordan utforming og fremstilling av analogier i læremiddel kan bidra til læring innenfor temaet elektrisitetslære. Problemstillingen for masteroppgaven er: På hvilke måter kan analogier støtte elevers læring av elektrisitetslære? Studien har en kvalitativ tilnærming med intervju av elever på 10. årstrinn, samt analyse av fire analogier fra ulike læremiddel. Utvalgte elevutsagn fra transkripsjonen blir presentert, og diskutert i lys av relevant teori. Analysen av analogiene er forankret i tre ulike teoretiske rammeverk, som blir brukt for å belyse ulike aspekter ved utforming og fremstilling hos analogiene. Resultat fra studien tyder på at elever i ulik grad får støtte av analogier i sine refleksjoner rundt begreper og fenomener i elektrisitetslære. Hva som er inkludert i analogiers utforming og fremstilling ser ut til å være avgjørende for hvordan analogier kan støtte opp om læring av elektrisitet. Faktorer som ser ut til å påvirke hvor effektivt analogier støtter læring er: Hensiktsmessig grad av abstraksjon i måldomenet, at innholdet i kildedomenet er kjent, forholdet mellom kildedomenet og måldomenet og at begrensninger og ikke-delte relasjoner hos analogier blir beskrevet.