Lukion sähköopin ja sähkömagnetismin opetusmateriaalien tietorakenteiden kartoittaminen ja kehitysehdotusten etsiminen

Abstract

Sähköopin ja sähkömagnetismin aihekokonaisuudet ovat lukion kurssien tuntimääriin nähden raskaita ja tietoa on hyvin paljon. Työn tavoitteena oli selvittää voisiko lukion sähköopin ja sähkömagnetismin tietorakenteita ja samalla koko aihekokonaisuuksia keventää. Työssä tarkastellaan käsitekarttoja käyttäen huomattavan laajoja aihekokonaisuuksia, tarkoituksena luoda pohjaa opintokokonaisuuksien edelleenkehittämiselle. Kokonaisuutena työ tarjoaa yksittäiselle opettajalle ideoita oman opetuksensa päivittämiseen ja laajemmin mahdollisuuksia oppimateriaalien kehittämiselle. Työn laaja tarkastelupohja lisää tulosten soveltamismahdollisuuksia. Tietorakenteita pyrittiin kartoittamaan koottujen käsitekarttojen avulla. Työssä käytetyt käsitekartat koottiin CmapTool ohjelman avulla, joka on graafinen työkalu käsitekarttojen tekemistä varten. Pohjamateriaalina käytettiin lukioissa paljon käytettyjä kirjasarjoja sekä yhtä ammattiopiston ja yhtä yliopiston kurssimateriaalia, jotta aiheesta saatiin laajempi näkökulma, lisää vertailupohjaa ja hyödyntämismahdollisuuksia. Koottujen käsitekartoje yhteydet jaettiin kokeellisiin ja kirjan tekstissä esiintyneisiin yhteyksiin. Käsitteestä lähtevien yhteyksien määrä ja laatu kertovat kuinka hyvin käsite on kytkeytynyt muuhun tietorakenteeseen. Laajaa materiaalia pystyttiin käsittelemään kattavasti yhteyksien muodostumista tutkimalla. Lisäksi perehdyttiin opetussuunnitelmiin, sähköopin ja sähkömagnetismin teoriaan hieman syvällisemmin sekä näiden aiheiden opetukseen liittyviin haasteisiin, jotta saatiin kattava kokonaiskuva muutosehdotusten tueksi. Kokeellisuus on lukiossa tärkeää kuten myös peruskäsitteiden hyvä hallinta. Monia pieniä parannusehdotuksia löytyi. Suurempana keskustelua kaipaavana huomiona on vaihtovirtapiirien ja puolijohteiden tarpeellisuuden kyseenalaistaminen lukio-opinnoissa. Niiden käsittely ei ole välttämätöntä myöhempiä lukiokursseja eikä edes yliopiston perusopintoja ajatellen. Vaihtovirtapiirit jäävät heikosti kytketyiksi kummankin tarkastellun kirjasarjan käsitekartoissa. Käsitekarttoja tarkastelemalla tehtiin myös huomio tarpeesta yhdenmukaistaa käsitteiden käyttöä. Vaikka käsitteiden käyttöä ei saataisi yhdenmukaiseksi koko lukiojärjestelmän osalta, tulisi jokaisen opettajan kiinnittää huomiota omiin esitystapoihinsa.