Tutkimus oppilaiden vaikeuksista graafien tuottamisessa ja tulkitsemisessa yhden fysiikan lukiokurssin aikana

Abstract

Tässä tutkielmassa tutkittiin oppilaiden vaikeuksia mekaniikan graafien tuottamisessa ja tulkitsemisessa. Tutkimusaineisto kerättiin eräästä suomalaisesta lukiosta yhden fysiikan kurssin ajalta. Aineisto koostuu yhdeksästä eri testistä, joiden tehtävät on mukailtu aikaisemmista tutkimuksista ja joissa oppilaiden täytyi sekä tuottaa että tulkita graafeja. Oppilaat tekivät jokaisen testin erikseen kurssin aikana heti aiheen läpikäymisen jälkeen. Aineisto analysoitiin käyttämällä aikaisempien tutkimusten pohjalta kehitettyä ja tätä tutkimusta varten mukautettua koodausmanuaalia. Analyysissä keskityttiin oppilaiden tekemien virheiden havaitsemiseen ja tulkintaan, sekä oppilaiden sanallisten vastausten läpikäymiseen. Oppilaiden tekemät virheet olivat samankaltaisia kuin aiemmissa tutkimuksissa havaitut virheet. Vaikeuksia oli seitsemässä eri kategoriassa: muuttujien erottamisessa toisistaan, nopeuden, kiihtyvyyden ja voiman käsitteellisessä ymmärtämisessä, kuvaajien yhdistämisessä, tapahtumien tulkitsemisessa kuvaajista sekä kulmakertoimen tulkitsemisessa. Oppilailla esiintyi eniten kiihtyvyyteen liittyviä ongelmia. Sanallisista vastauksista saatiin syventävää tietoa oppilaiden ajattelusta.