Fysiikan ja musiikin oppiaineintegrointi lukiotasolla

Abstract

Fysiikan ja musiikin oppiaineintegraatiosta on vähän tutkimusta, vaikka oppiaineet tarjoavat lukuisia mahdollisuuksia integroinnin toteuttamiseen. Integrointi auttaa tutkitusti muodostamaan opetettavista sisällöistä arjessa sovellettavia merkityksellisiä kokonaisuuksia. Tällöin opetus valmentaa opiskelijaa paremmin elämässä tarvittaviin taitoihin. Integrointi vaatii opettajilta käytännössä paljon, ja kahden aineen sisältöjen ja aikataulujen sovittaminen yhteen on haastavaa.

Tämän tutkielman tarkoitus on kartoittaa lukion oppimäärän sisällä olevia integrointimahdollisuuksia ja antaa esimerkkejä integroituvista sisällöistä. Kartoitus perustuu voi-massa olevien opetussuunnitelmien, oppiaineiden oppikirjojen ja käytettävissä olevien opetusvälineiden tarjoamiin eheytysmahdollisuuksiin. Eheytysesimerkit on kerätty tiettyjen yleisten koulusoittimien ympärille, joiden soittoa nuoret usein harrastavat. Tutkielman liitteissä esitellään erilaisia kokeellisia integrointi-ideoita.

Tutkielman pääpaino on fysiikan aalto-opin käsitteiden yhdistämisessä musiikkikasvatukseen sekä musiikkiluokan tarjoamien opetusvälineiden hyödyntämisessä fysiikan kokeellisuudessa. Ensisijaisesti keskitytään akustisten soittimien fysiikkaan ja niiden tuomiin integrointimahdollisuuksiin. Lisäksi sivutaan kuulonhuoltoa sekä musiikkiteknologian tuomia mahdollisuuksia sähköopin ja magnetismin käsittelyyn. Näin pyritään löytämään yhteys fysikaalisen ajattelutavan ja musiikillisen kehityksen välille.

Fysiikan ja musiikin integrointimahdollisuuksia on useita ja tässä tutkielmassa painotettu käsiteintegrointi on vain kapea leikkaus eri vaihtoehdoista. Käsitteiden integrointi antaa mahdollisuuden kytkeä fysiikan sisällöt ympäröivään maailmaan ja vähentämään virhekäsitysten määrää. Yhteys musiikkiin on mielekäs ja motivoiva kannustin opiskeluun, mikä mahdollisesti heijastuu suorana hyötynä opiskelijan henkilökohtaiseen musiikin harrastamiseen. Tutkielman aikana tehtiin kaksi lyhyttä integrointikokeilua ja huomattiin integroinnilla olevan positiivinen vaikutus opiskelumotivaatioon.

Jatkotutkimuksen kohteina voisivat olla oppimateriaalien integroituvuus, erilaiset opetuskokeilut sekä integroivien työohjeiden suunnittelu. Lisäksi oppiaineintegroinnilla on selviä sovelluskohteita musiikkiteknologiassa sekä mobiililaitteiden käytössä opetuksessa. Kahden aineen yhdistämisestä voisi olla myös hyötyä erityispedagogiikan tarpeisiin. Tutkielma on kirjoitettu fysiikan näkökulmasta, johon olisi tervetullutta saada myös musiikkikasvatuksen näkökulma oppiaineintegroinnista.

There is a little research on integrating physics and music education even though these two subjects o?er multiple opportunities for integration. It is a known fact that an integrated curriculum results in better learning by forming more coherent and structured content knowledge for the students. As a result students will have a better understanding of the subject matter. Integration has it's difficulties because teachers have to work together to and ways to meld contents and schedules of different subjects.

This thesis tries to provide information about subject integration between physics and music in the Finnish upper secondary school. Based on the information collected from national curriculums, student text books and subject-specific teaching equipment, examples of integration are suggested. Examples are based on common musical instruments found in schools and instruments that students themselves are often playing. Different practical applications of integration are included in the appendices.

The main focus is on physical waves, especially sound and wave mechanics with emphasis on practical laboratory work and concept-understanding. Physics contents are compared to contents in music education and musical instruments available in the schools. Acoustic instruments receive special attention and in addition, topics on hearing loss and music technology are briefly explored in the context of electricity and magnetism. The goal of this integration is to reinforce the individual physical thinking and musicianship.

There are many fields where subject matter integration is possible and this thesis could cover only a minute amount of that. Integrating different concepts of physics and music to each other gives a very good way to make physics contents meaningful and hopefully reducing tendency to generate alternate frameworks for physics phenomena. Furthermore, relation to music is motivating for the student and might have gain in personal musical growth. Two short teaching experiments were conducted while writing the thesis and these confirmed the motivational gain with subject integration.

More research is needed and interesting topics could be text book analysis, different teaching experiments and designing practical exercises for laboratory work. Music technology and applications of mobile technology also present many opportunities for integration. In addition, combining two subjects could have benefits in the field of special education. This thesis is written from the physics point of view and naturally a view from music education could shed additional light to possibilities of subject integration.