Piirrosten tekemisen ja simulaation käytön vaikutuksista toisiinsa lukiofysiikassa

Abstract

Oppilaat tekivät piirroksia ja käyttivät simulaatiota veden tasoaaltorintaman etenemisestä kaksoisraon läpi. Oppilaiden piirtoprosessit sekä simuloinnin ja piirtämisen aikana käydyt keskustelut tallennettiin. Tutkimuksessa analysoitiin oppilaiden käymien keskustelujen tyyliä ja aihepiiriä sekä heidän laatimiaan piirroksia. Näiden pohjalta pystyttiin tutkimaan simulaation käytön vaikutuksia oppilaiden laatimiin piirroksiin ja piirtämisen aikana käytyihin keskusteluihin sekä toisaalta myös piirrosten laatimisen vaikutuksia siihen, miten oppilaat käyttivät simulaatiota. Lisäksi oppilaiden piirroksista ja piirtämisen aikana käydyistä keskusteluista saatiin tietoa oppilaiden käsityksistä veden tasoaaltojen diffraktiosta ja interferenssistä.

Tämän tutkimuksen perusteella saatiin selville, että simulaation käytöllä oli myönteisiä vaikutuksia oppilaiden laatimiin piirroksiin sekä piirtämisen aikana käytyihin keskusteluihin, mikäli oppilaat eivät olleet ennen simulaation käyttöä laatineet piirrosta simuloitavasta aiheesta. Ennen simulaation käyttöä tehdyllä piirroksella sen sijaan ei ollut vaikutusta siihen, miten oppilaat käyttävät simulaatiota ja keskustelevat sen käytön aikana. Oppilaiden käsitykset veden tasoaaltojen diffraktiosta ja interferenssistä olivat pääosin hyviä, mutta varsinkin piirroksissa esiintyi virheellisyyksiä. Eniten vaikeuksia tuottivat diffraktion piirtäminen sekä superpositioperiaatteen käyttö. Oppilaat käyttivät fysiikan termejä hyvin vähän selostaessaan piirroksiaan ja käyttäessään simulaatiota.