Vi undersöker elevers tolkning av och interaktion med visualiseringar för att lära sig om naturvetenskap såsom evolution, nanoteknik och molekylära interaktioner. Som en del i detta arbete så utvecklar vi också interaktiva digitala visualiseringar för lärande riktat till flera olika åldrar.
Vi deltar även i utvecklingsprojekt som tar fram resurser för lärare, såsom digitala undervisningsverktyg, material för lärares kollegiala lärande, och spridning av ämnesdidaktisk forskning. Visualiseringar är viktiga för att kommunicera och förstå naturvetenskapliga förklaringar av sådant som annars är svårt att föreställa sig. Ämnesinnehållet är abstrakt och komplext eftersom det handlar om strukturer och processer som är osynliga, dynamiska, och som antingen är väldigt snabba eller väldigt långsamma. Detta gör lärande och undervisning om innehållet utmanande, och visualiseringar kan leda fel om de inte tolkas på rätt sätt.
I vår forskning är vi speciellt intresserade av digitala visualiseringar såsom animationer, simuleringar och interaktiva modeller. Vår forskning sträcker sig från förskolan till högskolan och inkluderar även informellt lärande.
Enheten leds av professor Konrad Schönborn och består av medarbetare med bakgrund inom naturvetenskap, medieteknik, naturvetenskapernas didaktik, och utbildningspsykologi.
Exempel på forskning
Att följa kolets spår: Kan adaptiv visualisering underlätta systemtänkande i naturvetenskap?
Kolets kretslopp är ett viktigt innehåll i högstadiets kemi- och biologiundervisning. För att förstå hur kol cirkulerar mellan olika reservoarer, och hur människans ingrepp i detta kretslopp leder till global uppvärmning, behöver elever utveckla sitt systemtänkande. I projektet undersöker vi hur interaktion med en adaptiv visualisering av kolets kretslopp kan stödja detta lärande. Projektet finansieras av Vetenskapsrådet (VR 2020-05147), och Konrad Schönborn är ansvarig.
Vägar till handlingskompetens: Betydelsen av systemtänkande och ekologiska världsbilder
För att vi ska kunna uppnå en hållbar framtid behöver skolan kunna stödja utvecklingen av handlingskompetens hos elever, något som visat sig utmanande. Utveckling av systemtänkande kan vara en av nycklarna till handlingskompetens. I detta projekt undersöker vi därför kopplingarna mellan elevers systemtänkande, miljösyn och handlingskompetens i samband med gymnasiets undervisning i Naturkunskap. Projektet finansieras av Vetenskapsrådet (VR 2025-05724), och Gunnar Höst är ansvarig.
TellUs - Den talande planeten
Som en del av det nationella TellUs-projektet undersöker vi en interaktiv visualiseringsglob som kombinerar visualiserade data med AI. Den fungerar både som jordglob och som ett samtalsstöd och möjliggör visuell och verbal interaktion. Vi undersöker empiriskt hur sådan ny teknik, didaktik och visualiseringsdesign samverkar, och hur unga elever kan använda globen för att stödja sin utforskning och sitt lärande. Projektet finansieras av Marcus och Amalia Wallenbergs Stiftelse (2023.0128).Besök TellUs webbplats
Övrigt
Forskarutbildning
FontD – Nationella forskarskolan i naturvetenskapernas och teknikens didaktik – är ett nätverk som omfattar åtta universitet i Sverige, med Linköpings universitet som värd. Konrad Schönborn är vetenskaplig ledare för FontD och Jonas Hallström är styrelseordförande.
Besök FontD:s webbplats.
Nyhet om FontD: Att utbilda utbildare kräver forskning
Utveckling och uppdragsverksamhet
I ett antal utvecklingsprojekt utvecklas och utvärderas digitala visuella hjälpmedel för undervisning i skolan. Vidareutbildning av lärare ingår även i dessa projekt. Projekten drivs i samarbete med IVA, NTA, KVA, Umeå universitet, Umevatoriet och Norrköpings visualiseringscenter C.
