Representational consistency and the learning of forces in upper secondary school physics

5,00 

Nieminen, Pasi
978-951-39-5216-7; 0075-4625
University of Jyväskylä.
Jyväskylä studies in education, psychology and social research (470)
2013

Fysiikan käsitteiden ymmärtäminen edellyttää fysiikan kielen osaamista. Fysiikan kieli on täynnä erilaisia representaatiota eli esitysmuotoja kuten graafeja, vektoreita, kuvia ja matemaattisia lausekkeita. Fyysikot käyttävätkin etevästi erilaisia representaatioita oman ajattelun ja yhteisöllisen työskentelyn apuvälineinä. Tullakseen kykeneviksi ratkomaan fysiikan ongelmia oppilaiden tulisi oppia muodostamaan ja tulkitsemaan moninaisia representaatioita sekä siirtymään eri representaatiomuotojen välillä.

Pasi Nieminen tutki väitöskirjassaan lukiolaisten kykyä tulkita johdonmukaisesti fysiikan representaatiota voiman käsitteen oppimisen yhteydessä. Tätä varten hän kehitti tutkimusinstrumentin (monivalintatesti), jollaista ei aiemmin ollut saatavilla.

Tutkimuksessa havaittiin 131 lukiolaisen aineistosta, että representaatioiden tulkintakyky korreloi voimakkaasti voiman käsitteen oppimisen kanssa. Tulos on tärkeä, koska se tukee kvantitatiivisesti oletusta fysiikan kielen ymmärtämisen ja oppimisen välisestä yhteydestä.

Fysiikan opetuksessa tulisi kiinnittää huomiota erilaisten representaatioiden käyttämiseen, jotta oppilaiden representaatioiden tulkintataito kehittyisi. On myös tärkeää oppia valitsemaan tilanteeseen sopiva tapa esittää asia, koska erilaiset representaatiot eivät useinkaan sisällä samaa informaatiota, vaan täydentävät toisiaan. Moninaisten representaatioiden käyttäminen ongelmanratkaisussa syventääkin ongelmien laadullista tulkintaa ja ymmärtämistä.

Representaatioiden roolia oppimisessa olisi syytä korostaa jo opettajakoulutuksessa ja opettajien täydennyskoulutuksessa. Uuden opetussuunnitelman (2016) luonnoksessa korostetaan monilukutaidon merkitystä, joka on lähellä moninaisten representaatioiden käyttämistä. Myös oppikirjoilla on keskeinen rooli pedagogisen tiedon välittäjänä. Oppikirjoihin olisikin hyvä sisällyttää enemmän tehtäviä, jotka kehittävät representaatioiden tulkintakykyä.

Tutkimuksessa suunniteltu monivalintatesti representaatioiden johdonmukaisen tulkintakyvyn arvioimiseksi on herättänyt kiinnostusta kansainvälisesti. Kymmenet tutkijat ja opettajat eri puolilta maailmaa ovat pyytäneet saada testiä käyttöönsä. Testi onkin tällä hetkellä saatavilla suomen, englannin, japanin ja indonesian kielillä.

 

10 varastossa

Lisätiedot