Learning Physics through Transduction: A Social Semiotic Approach

Trevor Stanton Volkwyn vill med sin avhandling bidra med både teoretiskt och empiriskt forskning kring lärande i fysik på högskolenivå.

Fakta
Disputation

2020-11-30

Titel (eng)

Learning Physics through Transduction: A Social Semiotic Approach

Författare

Trevor Stanton Volkwyn

Handledare

Docent John Airey, Uppsala universitet Dr Bor Gregorcic, Uppsala universitet Professor Cederic Linder, Uppsala universitet

Opponent

Associate Professor David Brookes, California State University.

Lärosäte

Uppsala universitet

Länkar
Läs hela avhandlingen (pdf)

Abstract in English:

This doctoral thesis details the introduction of the theoretical distinction between transformation and transduction to Physics Education Research. Transformation refers to the movement of meaning between semiotic resources within the same semiotic system (e.g. between one graph and another), whilst the term transduction refers to the movement of meaning between different semiotic systems (e.g. diagram to graph). A starting point for the thesis was that transductions are potentially more powerful in learning situations than transformations, and because of this transduction became the focus of this thesis. The thesis adopts a social semiotic approach. In its most basic form, social semiotics is the study of how different social groups create and maintain their own specialized forms of meaning making. In physics education then, social semiotics is interested in the range of different representations used in physics, their disciplinary meaning, and how these meanings may be learned. Students need to gain representational competence in interpreting and using the different representations they meet in their physics education and this thesis examines how this might be achieved. Empirically, the thesis investigated interactive engagement through the use of probeware. Such approaches have been shown to promote learning, although the reasons why this occurs are less well understood. The above matters are given consideration in three case studies that investigate the collaborative learning of introductory physics students’ when using a particular probeware tool, the Interactive Online Laboratory System or iOLab. The thesis presents two central findings. First, probeware tools are found to be particularly effective in teaching and learning of disciplinary content when they combine high pedagogical affordance with high disciplinary affordance with respect to the intended learning goals. Second, transduction is shown to be central to teaching and learning physics in the case study setting of student laboratory work. This is because the movement between semiotic systems helps create the variation necessary for students to notice disciplinary relevant aspects. Moreover, the results suggest that physics lecturers should pay particular attention to students’ personal transductions as these provide insights into what, and how learning is taking place. The thesis suggests that introductory level physics students will initially view coordinate systems as fixed in a standard up-down orientation. The analysis demonstrates how students can come to appreciate the movability of coordinate systems without the need for mathematical calculations. It also suggests that part of the reason that interactive engagement is effective is because it requires communication about physics conceptualisations with peers. Finally, the thesis proposes a refined definition of representational competence and suggests how such representational competence can be effectively developed. The implications of the research findings for the teaching and learning of physics are discussed and suggestions for future work are presented.

Sidan publicerades 2020-11-17 13:34 av Susanne Sawander


Relaterat

Svårt att förändra undervisningen i matematik

Trots höga ambitioner att förändra undervisningen fastnar lärare i matematikens traditionella uppgiftsdiskurs. Det visar Ann-Sofi Röj-Lindberg som forskat om matematiklärare som söker nya arbetssätt.

Öppna laborationer ökar kvaliteten på elevers samtal

Öppna fysiklaborationer skapar mer kvalitativa samtal mellan eleverna. Det visar Jan Andersson som utforskat hur designen av det laborativa arbetet i ämnet fysik påverkar elevernas lärande.

Specialpedagogik för grundskolan Webbkonferens

Välkommen till en webbkonferens för dig som möter elever på grundskolan i behov av särskilt stöd!

Slöjd Webbkonferens

Välkommen till Skolportens årliga konferens för slöjdlärare! Ta del av föreläsningar som bjuder på aktuell forskning och exempel från praktiken som vi hoppas ska inspirera och ge ämnesfördjupning till din undervisning.

Konferenser
SKOLPORTENS MAGASIN
Nytt nr ute 22 oktober!

Nytt nr ute 22 oktober!

Tema: En skola på vetenskaplig grund? Intervju: Skolverkets generaldirektör Peter Fredriksson vill inte släppa lärarperspektivet.

Läs mer här
Fortbildning
Skolbibliotek
  Konferensen äger rum 1-2 december 2020 i Stockholm.

Skolbibliotek

Vi bjuder in till två dagars fortbildning för skolbibliotekarier, skolledare och alla som samarbetar med biblioteket. Ta del av forskares, bibliotekariers, rektors, lärares, journalisters och författares perspektiv för att skapa ett kraftfullt och modernt skolbibliotek. Välkommen!

Läs mer och boka plats
5 mest lästa på FoU

Tidiga insatser för elever i läs- och skrivsvårigheter

Ett nytt studiepaket lanseras nu för lärare till elever i F–3 som riskerar att utveckla läs- och skrivsvårigheter. Rätt stöd i rätt tid ska ge fler elever möjligheter att klara skolan.

How can we really fix the way math is taught?

Before reinventing the way K-12 educators teach math, the core reasons math is taught need to be examined, Jonathan Bartlett writes in this commentary. Bartlett notes that math should be taught to help students think more clearly and that adjustments should be made to the curriculum to focus on practicing core reasoning skills before applying them to ”fuzzier problems where answers are not as certain.”

Läs och skrivsvårigheter F–3

Det här studiepaketet riktar sig till dig som arbetar med elever i förskoleklassen och i årskurs 1–3 som riskerar att utveckla läs- och skrivsvårigheter. Materialet är framtaget för att öka skolans möjligheter att ge varje elev rätt stöd i rätt tid.

Treårigt projekt skal gøre det let at skabe bevægelse for funktionsnedsatte elever

En database med 150 forslag til, hvordan lærere kan tilpasse bevægelsesaktiviteter, så elever med en funktionsnedsættelse kan deltage, er nærmest hemmelig. Desuden trænger den til at blive opdateret. Et treårigt projekt skal rette op på begge dele.

”Eleverna känner sig väldigt ensamma”

"Eleverna saknar sina kompisar och att ha rutiner", säger Anna Åkerfeldt, forskare och projekt- och processledare på Ifous, som har undersökt hur gymnasieelever upplevde att det var att studera på distans under pandemivåren 2020.