I studien redovisas elevers lärande och förståelse av materians byggnad, omvandling och fotosyntes samt den undervisning de erbjudits om dessa naturvetenskapliga förhållanden och processer. Studien vilar på variationsteoretisk grund. Tidigare forskning visar att en specifik insikt, transformationsidén, är nödvändig för förmågan att utveckla en mer komplex förståelse av processen fotosyntes. Med denna insikt som grund erbjöds eleverna i denna studie insikter om materians byggnad och transformation kopplad till gröna växters fotosyntes. Undervisningen genomfördes med elva elever i skolår 6 med bland annat drama som metod. Tre individuella intervjuer genomfördes med varje elev. Resultatet visar att eleverna kan förstå materians byggnad på tre kvalitativt olika sätt: homogent, som ett system av atomer med ”någonting” emellan eller som ett system av atomer där vakuum råder. Materians omvandling kan uppfattas som att ämnen försvinner, sammanfogas, transmuteras eller transformeras. Även fotosyntes uppfattades på kvalitativt olika sätt som en process av konsumtion och produktion, som en process där ämnen sammanfogas, transformeras, eller sammanlänkad med respiration. Ytterligare ett sätt är att se fotosyntes som en process där resurser skapas och lagras. För att utröna om eleverna också kunde omsätta sina insikter till en helt ny biologisk kontext har utvecklingen från ägg till kyckling fokuserats i den avslutande intervjun. Huvuddelen av eleverna har under studiens gång utvecklat sin förståelse till mer komplexa former. Fem av elva elever förmår att förklara kycklingens utveckling som en atomär transformation. Studien resultat fördjupar våra insikter om det komplexa samband som råder mellan undervisning och lärande samt pekar på en riktning mot vilken naturvetenskaplig undervisning kan integreras, förändras och förbättras.