The availability of digital technology in classrooms does not only increase the possibility for teachers to present content in new visual and dynamic ways. This technology also offers students the opportunity to become cocreators of content in science classrooms. The dissertation explores, mainly through qualitative methods, the potential of student generated stop-motion animations in science education research and practice. This exploration is motivated by the challenges learners experience when they are introduced to abstract dynamic science concepts spanning several organisational levels in space and time. In addition, it emphasises the importance of multiple representations for communicating and reasoning about such concepts. This novel approach is used, in combination with a conceptual characterisation of students’ written explanations, to expand the knowledge about students’ conceptions of evolution by natural selection. The potential of a stop-motion approach to stimulate meaning making of evolution biology and redox-chemistry classrooms is also explored. The thesis consists of four studies and a comprehensive summary with an extended analysis and discussion of the results.

In relation to students’ written explanations about the mechanisms of evolution, the student generated stop-motion animations express the same pattern concerning key-concepts connected to evolution by natural selection. However, the analysis of misconceptions in the student-generated animations resulted in interesting differences from written explanations. The globally reported misconception of essentialism (the idea that all individuals of a species share a common essence, and that this essence is what is changed in evolution) was represented in only a low proportion of the animations. On the other hand, another misconception was expressed more often in the stop-motion animation than in written explanations, namely evolution as an event. These findings support the view that students’ expression of different misconceptions is influenced by the context and representational form.

The work reveals that generating stop-motion animations to explain scientific concepts is an engaging approach that stimulates students to explore their understanding in a creative and personal manner. The analysis of the videorecorded animation process showed that one important realisation expressed in the student dialogue was that a representation is symbolic and cannot be a picture of reality, as it then would lose some of its explanatory value. The design of the task, the forms of feed-back during the work process, as well as the nature of the science content are important to consider before the approach of stop-motion animations is used in the classroom. Otherwise, the potential for meaningful learning may be lost and the activity becomes at best a lesson in creating an animation, albeit a fun and creative one.

Tillgång till digitala verktyg i klassrummen gör det i dag möjligt för elever att aktivt skapa multimedia representationer med naturvetenskapligt innehåll. En tillgänglig och flexibel metod för att skapa animationer är stop-motion. Den här avhandlingen utforskar potentialen med att introducera stop motion-animationer i naturvetenskaplig undervisning huvudsakligen med hjälp av kvalitativa metoder. Utforskandet motiveras av de svårigheter många elever upplever med att lära och förstå abstrakta och dynamiska naturvetenskapliga begrepp som sträcker sig över flera organisationsnivåer i tid och rum. Den innovativa ansatsen som används är elevskapade stop-motion animationer. Avhandlingen bygger vidare på kunskapen om elevers föreställningar om evolution genom naturligt urval och utforskar potentialen av att nyttja stopmotion animationer för att stimulera meningsskapande i klassrum där evolutionsbiologi och redox-kemi står i centrum.

Avhandlingens första studie jämför hur studenter förklarar evolutionära mekanismer i olika kontexter. Här kan man tydligt se att beskrivningarna till stor del beror av om frågan gäller bakterier eller djur, eller uppkomst av en ny egenskap eller förlust av en egenskap. Detta gäller även vanliga missförstånd. I nästa studie jämför vi elevers skrivna förklaringar av evolutionära mekanismer med, hur dessa uttrycks i elevernas stop-motion animationer. Båda uttrycksformerna ger samma mönster av de nyckelbegrepp som utgör evolution genom naturligt urval. Uttrycket av vanliga missförstånd skiljde sig dock åt på intressanta sätt mellan animationerna och de skrivna förklaringarna. Den ofta rapporterade alternativa uppfattningen att samtliga individer i en population har en gemensam essens som måste förändras om populationen ska förändras, uttrycktes enbart i enstaka fall i elevernas animationer. Å andra sidan uttrycktes den alternativa förståelsen att evolutionen sker snabbt och som en avslutad händelse mer frekvent i stop-motion animationerna än i skrivna förklaringar. Dessa fynd stödjer ståndpunkten att elevers uttryck av olika alternativa förklaringsmodeller påverkas av uttrycksformen, på liknande sätt som visades gälla för kontexten i den första studien.

Dessutom visar de båda nästa studierna att arbetet med att skapa stop motion-animationer för att förklara naturvetenskapliga begrepp utgör en engagerande aktivitet som stimulerar elever att utforska sin förståelse på ett kreativt och personligt sätt. Analysen av videoinspelningar från processen då elever skapar animationer visade att de diskuterar de visuella representationernas symboliska natur och hur de inte kan vara en bild av ’verkligheten’ eftersom de då skulle förlora en del av sitt förklaringsvärde.

Men, animationsuppgiftens utformning, den återkoppling som ges samt det naturvetenskapliga innehållets natur är viktiga faktorer att överväga innan stop motion-animationer används i klassrummet. Om inte, så riskerar potentialen för meningsfullt lärande att gå förlorad och det hela blir som mest en övning i att göra en animation, om än en rolig och kreativ sådan.