Niilo Huuhka: Fysiikan aineopettajaopiskelijoiden käsitteellisen osaamisen kehittyminen ja sen mittaaminen käsitetestien avulla.

Aika: Pe 1.11. 13.15-13.40

Paikka: M106 Metria

Esittäjän affiliaatio: Jyväskylän yliopisto

Muut tekijät: Terhi Mäntylä, Anna-Leena Kähkönen ja Antti Lehtinen, Jyväskylän yliopisto

Abstrakti:

Tässä tutkimuksessa keskitytään fysiikan aineopettajaopiskelijoiden käsitteellisen osaamisen ja yleisimpien virheiden kehittymiseen määrällisin tutkimusmenetelmin käyttäen apuna DIRECT-testiä. Aineistoa kerättiin vuosina 2021 ja 2023, ja tutkimukseen osallistui yhteensä 36 aineenopettajaopiskelijaa, joilla oli pää- tai sivuaineena fysiikka. Tutkimus liittyy laajempaan DynExU –projektiin, jossa tutkitaan myös opettajaopiskelijoiden selittämistaitoja ja opettajien käyttämää puhetta.

Käsitteellistä osaamista kehitettiin alku- ja lopputestien välillä puolikokeellisen parityöskentelyn avulla. Opiskelijat työskentelivät pareittain kolmena kertana noin kahden tunnin ajan, jolloin he toistivat ennusta-havainnoi-perustele -rutiinia vähitellen vaikeutuvissa virtapiiritehtävissä. Työskentelyn aikana tapahtunutta käsitteellisen osaamisen kehitystä arvioitiin vertailemalla alku- ja lopputestien tuloksia ja yleisimpien virheellisten vastausten muutosta määrällisesti.

Alustavien tulosten perusteella opiskelijoiden käsitteelliset taidot kehittyvät parityöskentelyn aikana huomattavasti. Opiskelijoiden pistemäärät nousivat omiin tuloksiin nähden keskimäärin 36 % työskentelyn aikana. Kehitystä havaittiin tehon, jännitteen ja virran käsitteiden osaamisessa ja soveltamisessa sekä erilaisten piirien resistanssin määrittämisessä.

Tulosten perusteella työskentelytapa on tehokas keino käsitteellisen osaamisen kehittämiseen sekä virhekäsitysten kitkemiseen. Tutkimuksen ja menetelmien avulla puolestaan pyritään mahdollistamaan aineiston tarkempi tarkastelu, ja virhekäsitysten kehityksen seuraaminen työskentelyn aikana.