Fysiikan oppituntien käsitteellisen rakenteen analyysi

Abstract

Oppitunneista voidaan tutkia joko pintarakennetta tai syvärakennetta. Pintarakenteen analyysilla eli oppitunnin eri vaiheiden ja niiden ajallisen keston tutkimuksella ei ole löydetty yhteyksiä oppimistuloksiin, joten on ehdotettu, että syvärakenteen analyysilla tähän voitaisiin mahdollisesti päästä. Tässä tutkimuksessa oppituntien syvärakennetta on analysoitu käsitteellisen rakenteen kautta.

Käsitteellistä rakennetta tutkittiin eri fysikaalisten käsitteiden ja niiden välisten suhteiden avulla. Tutkimuksessa kehitettiin luokitteluohjeistus, jonka avulla pystytään analysoimaan videoituja fysiikan oppitunteja, joiden aiheena on sähköteho ja -energia. Oppitunneissa keskityttiin vain opettajan puheeseen ja toimintaan, mutta otettiin mukaan myös oppilaiden vastaukset, jotka opettaja hyväksyy. Oppituntivideoiden luokittelussa käytettiin Videograph-ohjelmaa.

Oppituntien luokittelu tapahtui siten, että videoilta etsittiin kaikki käsitteet ja niiden väliset yhteydet. Käsitteet merkittiin silloin, kun ne tulivat esille. Käsitteiden väliset yhteydet luokiteltiin valmiiden yhteysluokkien avulla, joita olivat esimerkiksi kokeellisesti määritetty yhteys, matemaattisesti määritetty yhteys tai perustelematta jäänyt yhteys. Näin saatiin aikaan käsitteiden ja yhteyksien joukko, jonka avulla pystyttäisiin rakentamaan oppitunnin käsitteellisestä sisällöstä käsitekartta. Tässä tutkimuksessa sitä ei tehty.

Tutkimuksessa analysoitiin laaditun luokitteluohjeistuksen avulla kolmen yläkoulun yhdeksännen luokan kolme fysiikan oppituntia, eli yhteensä yhdeksän oppituntia. Jokaisella luokalla oli eri opettaja. Saadun aineiston pohjalta vertailtiin eri opettajien opetusmenetelmien käyttöä sekä käsitteiden ja niiden välisten suhteiden määrää oppitunneilla. Huomattiin, että eroja on: kaksi kokeneempaa opettajaa painotti tiettyä opetusmenetelmää, kun taas kolmas, kokemattomampi opettaja käytti hyväkseen tasaisesti erilaisia opetusmenelmiä. Kokeneemmat opettajat myös käyttivät kolmesta oppitunnistaan enemmän aikaa käsiteltävästä aiheesta koko luokalle puhumiseen, toisin kun kolmas opettaja. Tämä näkyi myös esille tulleiden käsitteiden määrässä siten, että kokeneemmat opettajat toistivat samoja käsitteitä useammin, kuin kokemattomampi opettaja. Kaikki opettajat jättivät melkein aina perustelematta käsitteiden välisen yhteyden.