Browsing by Author "Lampinen, Perttu"

Tavoitteet. Tässä maisterintutkielmassa selvitetään neljään eri mekaniikan ilmiöön liittyviä virhekäsityksiä käsitteellisen muutoksen prosessin mallien avulla. Mallit ovat Posnerin käsitteellisen muutoksen yleinen malli (1982), Vosniadoun mentaalimallin muuttumisen malli (1994), Chin ontologisen kategorian muutoksen malli (1994) sekä diSessan p-primeihin ja koordinaatioluokkiin perustuva malli (1993). Tutkimuksen tavoitteena on vastata seuraaviin tutkimuskysymyksiin: 1) millaisia virhekäsityksia laaditut tehtävät (liite1) mittaavat käsitteellisen muutoksen näkökulmasta ja 2) miten erilaiset käsitteellisen muutoksen mallit vaikuttavat siihen, mitä virhekäsitystä ja miten kunkin tehtävän voi katsoa mittaavan. Erilaisten virhekäsitysten ja näiden korjaamiseen liittyvän käsitteellisen muutoksen tutkimisella on suuri merkitys tieteen oppimiselle ja opettamiselle, koska virhekäsitykset ovat oppijoiden pyrkimyksiä rakentaa yhteyksiä omien, mahdollisesti naiivien käsitysten ja näiden kanssa mahdollisesti ristiriidassa olevien tieteellisten käsitysten välille. Tieteen oppiminen ei koostu äkkinäisistä oivalluksista, vaan on pitkä ja vaiheittainen prosessi. Tämän prosessin luonnollinen tulos on synteettisten ja hajanaisten käsitysten luominen, kun oppija yrittää yhdistää omia aiempia käsityksiään tieteellisiin käsityksiin ja tämä tulisi ottaa huomioon tieteen opetusta suunniteltaessa. Menetelmät. Tutkielman tutkimusmenetelmänä käytetään mukaillen kvalitatiivista meta-analyysia em. kirjallisuudesta ja sen tarkoituksena tässä työssä on erityisesti arvioida teoriaa vertaillen erilaisten käsitteellisten muutoksen prosessien mallien hyödynnettävyyttä fysiikan mekaniikan opetuksen esimerkeissä. Käytetyt mekaniikan ilmiöt ovat ympyräliike, lentorata, pudotusliike sekä hetkellinen vuorovaikutus. Ennakko-oletukset on muodostettu opettajan työssä tehtyjen havaintojen pohjalta. Työn taustalla vaikuttava oppimiskäsitys on sosiokonstruktivistinen, joka on linjassa Perusopetuksen opetussuunnitelman 2014 perusteisiin. Tulokset ja johtopäätökset. Tyypillisiä virhekäsityksiä syntyy ajattelussa eri tasoilla ja eri syistä. Syitä näyttivät olevan yksinkertaisesti fyysisen ja symbolisen todellisuuden välinen kuilu sekä tiedon puute. Virhekäsityksissä oli nähtävissä tiedon lokerointia (Posner), synteettisten mallien muodostamista alkuperäisen viitekehysteorian päälle (Vosniadou), prosessin mieltäminen aineen tai materian virheelliseen ontologiseen kategoriaan (Chi) sekä diSessan luokittelemia, irrallisia ja käsitteellisestä ymmärryksestä irtonaisia p-primejä. Yhteistä kaikille tässä työssä käsitellyille neljälle käsitteellisen muutoksen prosessin malleille on, että oppiminen nähdään aktiivisena tiedon konstruointina ja sen lähtökohtana on olemassa olevien tietojärjestelmien muokkaaminen ja uudelleenjärjestely. Käsitteellisen muutoksen prosessin mallit eivät sulje toisiaan pois. Nämä aineistossa käsitellyt neljä käsitteenmuutosta tavoittelevat teoreettiset mallit eivät peruskoulumaailmasta tarkasteltuna ole tieteellisesti yhtä edustavia. Opetus voidaan suunnitella kaavamaisittain eteneväksi ja oppikirjaa mukailevaksi suoritukseksi, tai pohjaten opetuksen suunnittelu rakenteellisen ja konseptuaalisen tiedon syvälliseen ymmärrykseen. Kirjallisuuskatsauksen ja mekaniikan ilmiöiden tehtäviin suhteutettuna vaikuttaa siltä, että luonnontieteiden opettajalle on eniten hyötyä oppimisen prosessin ymmärtämisestä ja tiedon rakentumisesta, johon etenkin Posner (1982) sekä Vosniadou (1994) tarjoavat malleiltaan käytännöllisiä esimerkkejä pienin eroavaisuuksin. Lisäksi diSessan (1993) mallissa käsitellyiden p-primien hahmottaminen tarjoaa opettajalle laajempaa näkemystä erilaisten oppijoiden oppimisen lähtökohdista.