PhD avhandlingen er avlagt i krysningen mellom realfagsdidaktikk og pedagogikk, og undersøker hvordan man støtter elevers meningsdannelse av begreper når de arbeid med digitale læringsomgivelser i naturfag. Forskningen fokuserer på hvordan digitale ressurser, elevsamarbeid, pedagogisk tilrettelegging og lærerintervensjoner kan støtte elevers meningsdannelse av naturfaglige begreper. Avhandlingen består av tre studier som bygger på et sosiokulturelt læringsperspektiv. De tre studiene er case-studier; to av dem kvalitative, og den tredje er en komparativ studie bestående av både kvalitative og kvantitative data. Den metodiske tilnærmingen kan beskrives som designbasert forskning: To digitale læringsomgivelser ble utviklet og testet ut i naturfagundervisningen i 10. klasse på ungdomstrinnet og i 1. klasse i videregående skole. Videoopptak av elever og læreres interaksjon under prosjektarbeid i naturfag utgjør det primære datamaterialet i avhandlingen. I tillegg ble det samlet inn pre- og posttest data og intervjuer som undersøkte elevenes forståelse av bestemte begreper i naturfag.
Hovedfunnet fra denne studien viser hvor viktig lærerens rolle er i å støtte elevers læringsprosesser når elevene arbeider med digitale læringsomgivelser. Læreren utgjør et avgjørende «limet» som gjør at elever kan linke og gjøre seg nytte av ulike støttefunksjoner, slik som digitale ressurser, elevsamarbeid og pedagogisk tilrettelegging. I tillegg viser denne avhandlingen at animasjoner støtter elevers’ meningsdannelse av begreper på en annen måte enn hva statiske illustrasjoner gjør. Dette funnet kan forklare hvorfor elever som arbeider med animasjoner gjør det bedre på tester enn elever som arbeider med statiske illustrasjoner. Avhandlingen er avlagt ved Institutt for Lærerutdanning og Skoleforskning ved Universitetet i Oslo.