Browsing by discipline "Kemilärarutbildningen"
Now showing items 41-46 of 46
-
(2017)Yksi kemian opetuksen suurimmista haasteista on se, etteivät oppilaat koe opetusta mielenkiintoiseksi. Tämä on suuri ongelma, sillä yhteiskunta kaipaa yhä enenevässä määrin kemian asiantuntijoita ratkaisemaan niin lähestyviä ympäristöuhkia kuin kehittämään taloudellisesti hyödyttäviä kemiallisia sovelluksia. Opetuksen kehittäminen mielenkiintoisemmaksi ja motivoivammaksi vaatii kuitenkin hyväksi todettuja opetuksen työtapoja ja menetelmiä. Tämä tutkimus keskittyy tarkastelemaan yhtä tällaista työtapaa, käsitepiirrosta. Käsitepiirrosta on tutkittu opetustapana useissa ulkomaisissa tutkimuksissa ja nämä ovatkin antaneet hyviä tuloksia työtavan vaikutuksesta oppilaiden kiinnostukseen, argumentointitaitoihin, tuntiaktiivisuuteen sekä opiskelumenestykseen. Nyt tehtävä fenomenologinen tapaustutkimus pyrkii vastaamaan kahteen käsitepiirrosten käyttöön liittyvään tutkimuskysymykseen eli millaisiksi suomalaisen peruskoulun oppilaat kokevat käsitepiirrosten käytön kemiantunnillaan ja kuinka ne vaikuttavat oppilaiden opiskelumotivaatioon. Tutkimus on ensimmäinen suomalainen käsitepiirroksia käsitellyt tutkimus. Tutkimuksessa tutkittiin kahta peruskouluryhmää, yhtä seitsemättä ja yhtä kahdeksatta luokkaa. Se toteutettiin siten, että oppilasryhmien oma opettaja piti aluksi molemmille ryhmille käsitepiirrosoppitunnit tutkimuksen tekijän kanssa yhdessä laadituilla käsitepiirroksilla. Oppituntien pitämisen jälkeen osalle ryhmien oppilaista järjestettiin semistrukturoidut haastattelut, joiden avulla pyrittiin selvittämään näiden käsitepiirroskokemuksia sekä mahdollisia motivaation kasvuun vaikuttavia tekijöitä. Seitsemäsluokkalainen oppilasryhmä sisälsi yhteensä 16 ja kahdeksasluokkalainen ryhmä 17 oppilasta. Seitsemäsluokkalaisista haastatteluun osallistui viisi oppilasta ja kahdeksasluokkalaisista seitsemän. Oppilashaastattelujen lisäksi tietoa kerättiin myös kyselemällä tunteja pitäneen opettajan huomioita oppilaiden tuntityöskentelystä. Haastattelujen pitämisen jälkeen haastattelutiedostot litteroitiin ja laadituista litterointitiedostoista luotiin taulukot ilmaisemaan haastattelukysymysten vastausten sisältämiä yhteisiä vastausteemoja. Tutkimuksen datan keräys- ja analysointimenetelmät lainattiin aikaisemmista käsitepiirrostutkimuksista tulosten luotettavuuden maksimoimiseksi. Haastattelukysymysten vastausten perusteella huomattiin, että oppilaat kokivat käsitepiirrokset positiivisessa valossa: niitä pidettiin muun muassa visuaalisesti kiinnostavina ja opetusta selkeyttävinä. Nämä käsitepiirroskokemukset myös viittasivat tutkimuksessa käytettyjen motivaatioteorioiden valossa oppilaiden opiskelumotivaatioon vaikuttavien tekijöiden positiiviseen kehitykseen ja näin ollen opiskelumotivaation kasvuun. Merkille pantavaa oli, että havaitut käsitepiirroskokemukset olivat pääasiassa hyvin samanlaisia aikaisempien käsitepiirrostutkimuksien kanssa vaikka tutkimukset suoritettiin eri aineissa ja eri maiden oppilailla. Tämä osoittaa sen, etteivät käsitepiirrosten positiiviset vaikutukset motivaation taustatekijöihin ole sidottuja oppilaiden kansalaisuuteen tai opetettavaan aineeseen. Vaikka tutkimuksen tuloksia ei voidakaan tapaustutkimuksen luonteen johdosta sellaisenaan täysin yleistää, antavat ne vahvan viitteen siitä, että käsitepiirrokset soveltuvat todella hyvin osaksi niitä kemianopetuksen työtapoja, joilla pyritään heijastamaan oppilaille kemian kiinnostavuutta ja mielekkyyttä. Mahdollisten jatkotutkimusten aiheita voisivat olla esimerkiksi samankaltaisen tutkimuksen tekeminen suuremmassa mittakaavassa suuremmalla otoskoolla tai tutkimalla peruskoululaisten sijaan lukiolaisia. Lisäksi voitaisiin tutkia käsitepiirrosten käytön vaikutuksia kemianoppilaiden opiskelumenestykseen.
-
(2016)Sähköpari kuuluu sekä peruskoulun että lukion opetussuunnitelmien perusteissa kemian keskeisiin sisältöihin. Opiskelijat kokevat sähkökemian yhdeksi vaikeimmista aihealueista kemiassa, ja myös kemian opettajat kokevat sen olevan yksi vaikeimmista aiheista opettaa. Opiskelijoilla on havaittu esiintyvän lukuisia virhekäsityksiä (misconception; myös käytössä vaihtoehtoiset käsitykset/väärinymmärrys) sähköpariin liittyen. Virhekäsitykset ovat tavallisesti hyvin pysyviä, ja niitä on vaikea muuttaa perinteisellä opetuksella. Tutkimusten mukaan yksi tapa vaikuttaa opiskelijoiden virhekäsityksiin on simulaatioiden hyödyntäminen opetuksessa. Simulaatiot auttavat käsittelemään kemiallisia ilmiöitä submikroskooppisella tasolla, jonka riittämätön hallinta on usein syynä virhekäsitysten muodostumiselle. Tässä tutkimuksessa kartoitettiin lukio-opiskelijoiden vaikeuksia ja virhekäsityksiä sähköpariin liittyen keskittyen elektronien ja ionien liikkeisiin sekä suolasillan toimintaan. Tutkimuksessa selvitettiin lisäksi, vaikuttaako tietokonesimulaation parissa työskentely opiskelijoiden käsityksiin sähköparista, sekä minkälainen hyvän simulaation tulisi opiskelijoiden mielestä olla opetuksen ja oppimisen näkökulmasta. Tutkimus toteutettiin kyselylomakkeilla yhdessä Uudellamaalla sijaitsevassa lukiossa kurssilla KE4 Metallit ja materiaalit. Tutkimuksen aineisto koostuu 35 opiskelijan vastauksista. Kyselylomakkeet koostuivat suurimmaksi osaksi monivalintatehtävistä, joita analysoitiin laskemalla muun muassa frekvenssit ja prosentit. Opiskelijoiden käsityksiä ennen simulaatiota ja sen jälkeen verrattiin toisiinsa hyödyntäen erilaisia tilastollisia testejä. Opiskelijoiden vastauksia hyvän simulaation piirteistä analysoitiin aineistolähtöisellä sisällönanalyysillä. Tutkimuksessa havaittiin, että opiskelijoilla esiintyi runsaasti aiemmissa tutkimuksissa havaittuja virhekäsityksiä. Lisäksi havaittiin yksi uusi virhekäsitys elektrolyyttiliuoksien sähkövarauksiin liittyen. Tutkimuksen perusteella simulaatio tuki opiskelijoiden oppimista ja korjasi virhekäsityksiä elektronien liikkeisiin liittyen. Opiskelijoiden mukaan oppimisen ja opetuksen näkökulmasta hyvän simulaation tulisi olla visuaalisesti ja selostuksen puolesta riittävän yksinkertainen ja selkeä tuoden esiin teorian kannalta vain oleellisimmat asiat. Simulaation pitäisi havainnollistaa molekyylitason tapahtumia sekä syy-seuraussuhteita. Selostuksen toivottiin lisäksi olevan suomenkielistä.
-
(2018)Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, mitkä relevanssiteorian mukaiset ulottuvuudet korostuvat oppilaiden molekyylimallinnuksen ensikokemuksessa ja millaiset tekijät vaikuttavat relevanssiin. Relevanssilla tarkoitetaan oppilaiden saamia positiivisia kokemuksia, jolloin opetuksesta tulee relevanttia oppilaiden tavoitteiden ja kokemusten näkökulmasta. Relevanssiteorian mukaan relevanssi koostuu eri ulottuvuuksista. Näitä ulottuvuuksia ovat nykyhetki ja tulevaisuus, sisäinen ja ulkoinen sekä henkilökohtainen, yhteiskunnallinen ja ammatillinen taso. Tässä tutkimuksessa kartoitettiin ulottuvuuksien ilmentymistä survey-tutkimuksella kyselylomakkeella. Oppilaiden asenteet kemian opintoja kohtaan ovat usein kielteisiä ja yksi kielteisiin asenteisiin liitetty tekijä on oppilaiden relevanssin puute tiedeaineita kohtaan tulevaisuuden tai yhteiskunnan kannalta. Opetusmenetelmä, jonka relevanssia tutkimuksessa tarkasteltiin, on tietokoneavusteinen molekyylimallinnus, jonka on todettu muun muassa lisäävän kemian opetuksen autenttisuutta ja kiinnostavuutta. Kyselylomaketutkimuksen aineisto käsiteltiin kvantitatiivisen sisällönanalyysin menetelmin vastausten prosenttiosuuksia, ristiintaulukointia ja Fisherin tarkkaa testiä hyödyntäen. Kohderyhmänä olivat helmi-maaliskuussa 2018 Helsingin yliopistolla kemian laitoksella molekyylimallinnusta osana vierailuaan tehneet yläkoulun oppilasryhmät. Tutkimukseen osallistui 130 peruskoulun oppilasta. Osa vastaajista osallistui tutkimukseen osana Kemianluokka Gadolin -vierailua ja osa omassa koulussaan. Kaikki osallistuivat tutkimukseen osana normaalia kouluopetusta. Tutkimus toteutettiin oppilaiden ensimmäisen molekyylimallinnustunnin jälkeen informoidusti. Tutkimuksen tulos oli, että relevanssiteorian ulottuvuuksista yhteiskunnallinen, ulkoinen ja nykyhetki saivat eniten kyllä-vastauksia väittämiin. Molekyylimallinnuksen ensikokemuksen relevanssiin vaikutti kiinnostus kemiaa kohtaan. Ne oppilaat, jotka kokivat kemian mielenkiintoiseksi, kokivat molekyylimallinnuksen relevantimmaksi erityisesti henkilökohtaisella tasolla. Tietokoneista ja tekniikasta kiinnostuksella ei ollut vaikutusta relevanssiin. Enemmistö oppilaista koki kemian mielenkiintoiseksi oppiaineeksi, jonka lisäksi molekyylimallinnus oli enemmistön mielestä helppoa ja kivaa sekä auttoi ymmärtämään kemiaa paremmin.
-
(Helsingin yliopistoHelsingfors universitetUniversity of Helsinki, 2006)Modernit tieto- ja viestintätekniset sovellukset, kuten tietokonesimulaatiot, tarjoavat uusia mahdollisuuksia opiskelijoiden kaasujen käyttäytymisen ymmärtämisen tukemiseen. Aihe on opiskelijoille monien aikaisempien tutkimusten mukaan usein hyvin vaikea. Kaasujen käyttäytymisen perusteiden ymmärtäminen on edellytys monien muiden kemian ilmiöiden ymmärtämiselle. Opetussuunnitelman perusteissa tulisi painottaa enemmän kaasuja, niiden ominaisuuksia ja niihin liittyviä ilmiöitä jokaisella kemiallisen tiedon kolmesta tasosta. Kolmivaiheisessa kehittämistutkimuksessa kehitettiin tutkimuslähtöisesti tietokonesimulaatioita kaasujen ominaisuuksien ja käyttäytymisen ymmärtämisen tukemiseen kemian lukio-opetuksessa. Tutkimuksessa oli kolme tutkimusongelmaa. Ensimmäiseen tutkimusongelmaan, miten kaasuihin liittyviä asioita käsitellään kemian lukio-opetuksessa Suomessa, etsittiin vastausta tarpeiden kartoituksella. Tarveanalyysissä tutkittiin, miten kaasujen ominaisuuksia ja käyttäytymistä käsitellään lukion kemian ja fysiikan oppikirjoissa. Toiseen tutkimusongelmaan, minkälaiset tietokonesimulaatiot tukevat kaasujen submikroskooppisen tason ominaisuuksien ja käyttäytymisen ymmärtämistä kemian opiskelussa lukiossa, etsittiin vastausta kehitettäessä opetusaineisto. Tutkimuksessa kehitettiin kokoelma kaasujen ominaisuuksia ja käyttäytymistä submikroskooppisella tasolla käsitteleviä simulaatioharjoituksia, jotka voi tehdä Odyssey-ohjelmistolla. Kolmanteen tutkimusongelmaan, miten tutkimuksessa kehitetyt tietokonesimulaatiot tukivat lukio-opiskelijoiden ymmärrystä kaasujen submikroskooppisen tason ominaisuuksista ja käyttäytymisestä, etsittiin vastausta kokeilemalla ja arvioimalla kehitettyä opetusaineistoa. Tutkimusjoukkona oli 17 kemiasta innostunutta lukio-opiskelijaa. He kokeilivat kehitettyjä simulaatioharjoituksia ‘Minustako kemisti?’ -tutkimuskurssilla kesällä 2006. Arvioinnissa käytettiin kyselytutkimusta ennen kokeilua ja sen jälkeen. Tutkimus osoitti, että tietokonesimulaatiot tukevat kaasujen ymmärtämistä kemian lukio-opetuksessa. Kehitetyt simulaatioharjoitukset muuttivat lukiolaisten virheellisiä käsityksiä tieteen käsitysten mukaisiksi. Odyssey todettiin hyväksi simulointiohjelmistoksi lukion kemian opetukseen. Toistaiseksi tietokonesimulaatioita käytetään kemian opetuksessa hyvin vähän. Tietokonesimulaatioiden käyttöä lukion kemian opetuksessa olisi pyrittävä lisäämään. Päämäärän saavuttamiseksi olisi kehitettävä nykyisiä ja suunniteltava lisää hyviä simulointiohjelmistoja, ja koulutettava opettajia niiden käytössä. Jatkossa tulisi tutkia, miten Odysseyllä voidaan tukea muiden kemian asioiden ymmärtämistä. Olisi hyödyllistä tutkia, tukeeko Odyssey kemian ymmärtämistä myös yliopistotason kemian opiskelussa. Tärkeää olisi myös tutkia erilaisten opetuksen työtapojen merkitystä tietokonesimulaatioilla opiskeltaessa.
-
(2012)Tämän pro gradu -työn tavoitteena oli kehittää tutkimuksellista opetusmenetelmää peruskoulun yhdeksäsluokkalaisten kemian oppitunnille, jossa opiskeltavana aiheina olivat Suomen kemianteknologiateollisuus, sen tuotteita ja tuotantoprosesseja. Lisäksi tarkoituksena oli tutustua yhden kemian teknologiateollisuuden tuotteen elinkaarianalyysin tekoon. Opetusmenetelmän kehitys lähti liikkeelle tarveanalyysistä, jossa tutkittiin viittä eri markkinoilla olevaa kemian peruskoulun oppikirjaa. Havaittiin, että mikään kemian oppikirjoista ei ole esitellyt täysin kattavasti Suomen teknologiateollisuutta. Aikaisemmissa kemian opetuksen tutkimuksissa oli todettu, että oppilaiden kiinnostus kemian opiskelua ja teknologiaa kohtaan lisääntyy, jos opetettava asia liittyy oppilaan arkielämää. Tässä työssä käytetty vaihtoehtoinen opetusmenetelmä perustui tutkimukselliseen opiskeluun kemian teknologianteollisuuden kontekstissa ja se oli osana STSE – opetusta, joka yhdistää opetetun kemian asian oppilaiden elämään linkittyen samalla tieteeseen ja teknologiaa sekä ympäröivään yhteiskuntaan ja ympäristöön. Peruskoulun kemian opiskelussa harvoin hyödynnetään nykyaikaista viesti- ja tietotekniikkaa, jonka käyttöön pyrittiin oppilaita kannustamaan tässä opetusmenetelmässä. Tämä oli tapaustutkimus, joka koekäytettiin eräässä suomalaisessa peruskoulussa ja siihen käytettiin aikaa keskimäärin noin 21 kemian oppituntia sisältäen jaksokokeen sekä kokeen palautuksen. Tapaustutkimuksessa oli mukana kolme eri kemian ryhmää, yhteensä 66 oppilasta, joista tyttöjä oli 45 ja poikia 21. Tutkimusaineistoa on tarkasteltu kvantitatiivisesti, mutta tutkimusaineistossa on myös esitelty kvalitatiivisia oppilaskyselyn tuloksia. Tutkimuksessa on käsitelty STSE – opetusta ja tuloksissa tarkastellaan sen vaikutusta oppilaan tekemiin esitelmiin, heidän kemian jaksoarvosanaan sekä vertaillaan tyttöjen ja poikien arvosanojen eroja. Kvalitatiivisista tuloksista tarkastellaan oppilaskyselyn tuloksia. Tämä työ osoittaa, että tyttöjen ja poikien kemian arvosanat korreloivat hyvin aikaisemmin annettuja kemian arvosanoja. Tyttöjen ja poikien tuloksissa ei ollut tilastollisesti merkittävää eroa. Tässä opetusmenetelmä kokeilussa oppilaiden (N = 66) kemian jaksoarvosanojen keskiarvo (8,5) nousi lähelle kiitettävää. Oppilaista jaksoarvosana nousi 49 prosentilla oppilaista ja vain alle kymmenellä prosentilla laski jaksoarvosana. Kvalitatiilisista tuloksista voidaan sanoa, että suurin osa oppilaista mainitsi opiskelun kivaksi mutta haastavaksi tällä opetusmenetelmällä opiskeltaessa. Heidän toiveena oli, että jatkossa olisi enemmän vastaavanlaisia kemian oppimistehtäviä. Opetusmenetelmän jatkokehittelyssä kannattaisi lisätä opetusmenetelmään joko yritysvierailuja kemian teknologiateollisuuteen tai pyytää kemian alan yrityksen edustajan kouluvierailulle, joka osaltaan lisännee mielenkiintoa kemian opiskelua ja teknologiateollisuutta kohtaan.
-
(2013)Vesi on maapallon yleisin ja tärkein neste. 70 % maapallon pinta-alasta on veden peitossa. Kuitenkin vain 2 % tästä vedestä on makeaa vettä, jota voimme käyttää juomavetenä. Tästä vedestä suurin osa on sitoutunut jäätiköihin. Kokeellinen työskentely on keskeinen osa kemian opetusta, siksi on tärkeää että oppilaat tutustutetaan siihen ja kemian opetuksen alussa. Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden keskeisenä tehtävänä on antaa oppilaalle mahdollisuus monipuoliseen kasvuun ja oppimiseen sekä yleissivistyksen hankkimiseen. Kokeellista opetusta painotetaan opetussuunnitelman perusteissa, myös alakoulun kemian opetuksessa. Tässä Pro Gradu tutkielmassa tarkastellaan veden kemiaa ja sen opetusta alakoulun 5. luokalla. Vesi muodostaa mielenkiintoisen aihekokonaisuuden joka käsitellään alakoulusta yläkouluun ja lukioon asti. Tutkielma rajattiin käsittelemään veden kemiaa ja sen kokeellista opetusta alakoulun 5. luokalla. Tämän tutkimuksen teoreettisessa viitekehyksessä käsitellään veden ominaisuuksia ja veden puhdistusta. Lisäksi käsitellään kemian opetusta alakoulussa sekä kokeellisuutta kemian opetuksessa ja oppimisen tukena. Lisäksi esitellään tieto- ja viestintätekniikan käyttöä kokeellisen opetuksen tukena. Tutkimuksen empiirisen osan tavoitteena on selvittää miten veden kemiaa opetetaan alakoulussa. Tarkemmin käsitellään veden kemiaa alakoulun oppimateriaaleissa sekä luokanopettajien käsityksiä veden kemian opettamisesta alakoulussa. Luokanopettajien kokemuksia veden kemian opettamisesta alakoulussa selvitettiin kyselytutkimuksen (n= 4) avulla. Kyselytutkimuksen luonne on kvalitatiivinen. Tämän Pro Gradu –tutkielman tavoitteena oli kehittää mielekäs oppimateriaali alakoulun veden kemian kokeelliseen opetukseen. Oppimateriaali (liitteet 4-9) laadittiin tarveanalyysissä selvinneiden tulosten, aikaisemman tutkimustiedon sekä opetussuunnitelman perusteiden pohjalta. Tutkimuksessa kehitetty materiaali tukee veden kemian oppimista alakoulussa. Soveltaen materiaalia voidaan käyttää myös muilla opetusasteilla. Kehitetyn oppimateriaalin tarkoituksena on lisätä oppilaiden kiinnostusta kemiaa kohtaan ja opettaa mielekkäällä tavalla alakoulun veden kemian sisältöjä. Tarkoituksena on myös tutustuttaa oppilas kemian kokeellisiin työmenetelmiin ja tieteellisen tutkimuksen vaiheisiin, sekä kehittää oppilaan ajattelutaitoja.
Now showing items 41-46 of 46