Organising Levels of Organisation for Biology Education: A Systematic Review of Literature

Abstract

Many authors suggest an explicit reflection on the levels of organisation, based on known difficulties related to understanding biological systems. Yet, there is no scientific consensus on the characteristics of biological levels and the quality of their relationships. This review intends to present the state of the current discussion in order to establish an educational argumentation as a basis for the development of learning environments and teaching experiments in biology education. For this purpose, we conducted a systematic literature review. Three databases (BIOSIS, ERIC, Fachportal-Pädagogik) were searched for literature on levels of organisation. The papers were analysed by means of a qualitative content analysis based on the following research questions: (1) Which levels of organisation do the authors name? (2) How do the authors describe the levels of organisation? (3) How do the authors describe the relationship between different levels of organisation? (4) How do the authors describe the challenges of these levels for biological education? (5) How do the authors describe the benefit of these levels for biological education? Based on the results, we propose a system of levels that features the concept of zooming-in and makes the relationships between the levels explicit.

Topsar och cellmembran : Kroppens näringsupptag i undervisning och elevtexter på mellanstadiet

“…Där man förenklat kan säga att symbolnivån omfattar kemiska formler, submikronivån den osynliga partikelnivån och slutligen makronivån som omfattar synliga fenomen som exempelvis färg och form. I biologiundervisningen används istället benämningarna molekylnivå, cellnivå, organnivå, organismnivå, population, biosfär med mera för att beskriva organisationsnivåerna (Schneeweiß & Gropengießer, 2019). Knippels (2002) hävdar att förmågan att förklara på en relevant organisationsnivå är lika viktig som att använda relevanta begrepp.…”

“…Knippels (2002) hävdar att förmågan att förklara på en relevant organisationsnivå är lika viktig som att använda relevanta begrepp. Men trots organisationsnivåernas betydelse menar Schneeweiß & Gropengießer (2019) att artiklar inom naturvetenskapernas didaktik sällan beskriver sambanden mellan organisationsnivåer, och att det saknas en konsensus gällande definitionen av organisationsnivåer.…”

“…I biologiundervisningen har organisationsnivåerna ofta undervisats på enskilda nivåer där både lärare och läroböcker ofta hoppar över flera nivåer, det är också vanligt att man inte tydliggör vilka organisationsnivåer som behandlas och hur de hänger ihop (Knippels & Waarlo, 2018;Schneeweiß & Gropengießer, 2019). Att nivåerna inte tydliggörs och explicitgörs leder ofta till att eleverna bland annat beskriver fenomen utifrån endast en organisationsnivå eller att de blandar ihop nivåerna (Jördens m.fl., 2016;Knippels & Waarlo, 2018;Schneeweiß & Gropengießer, 2019). Därför har det blivit allt viktigare att koppla samman strukturer och funktioner på olika organisationsnivåer (Schneeweiß & Gropengießer, 2019).…”

“…Att nivåerna inte tydliggörs och explicitgörs leder ofta till att eleverna bland annat beskriver fenomen utifrån endast en organisationsnivå eller att de blandar ihop nivåerna (Jördens m.fl., 2016;Knippels & Waarlo, 2018;Schneeweiß & Gropengießer, 2019). Därför har det blivit allt viktigare att koppla samman strukturer och funktioner på olika organisationsnivåer (Schneeweiß & Gropengießer, 2019).…”

“…Det vill säga att den mikroskopiska nivån inte nämns förrän på högstadiet (Skolverket, 2019). I många andra länder har det blivit centralt att ämneskunskaper och undervisning i biologi ska ske på olika organisationsnivåer (se Schneeweiß & Gropengießer, 2019). Knippels (2002) föreslår en undervisningsmetod där man gör organisationsnivåerna och deras relationer till varandra explicita, och att man ska röra sig fram och tillbaka mellan olika nivåer.…”