Kehittämistutkimus: CERNin CMS-kokeen avoimen tutkimusdatan hyödyntäminen fysiikan laboratoriotyössä yliopistotasolla
Authors
Date
2019Copyright
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Tässä kehittämistutkimuksessa kehitettiin hiukkasfysiikan avointa tutkimusdataa hyödyntävä tietokoneella tehtävä laboratoriotyö fysiikan yliopisto-opetukseen. Tutkimuksella tavoiteltiin kolmenlaista tietoa: työn kehittämisessä kohdattavia haasteita ja valintoja, työn testatun version onnistumista fysiikan kokeellisena työnä sekä toimivan, avointa tutkimusdataa hyödyntävän työn kehittämisen suosituksia.
Teoreettisessa ongelma-analyysissa määritettiin kehittämisen tavoitteet, tarpeet ja haasteet, sekä nimettiin kehittämiseen liittyviä haasteita ja rajoitteita. Ensimmäisessä kehittämisvaiheessa laadittiin laboratoriotyön ensimmäinen versio. Kehittämisessä kohdattiin haasteita suuren datatiedoston käsittelyssä ja työn teknisessä toteutuksessa sekä valintoja ohjelmointiin ja sisältöön liittyen.
Toisessa ongelma-analyysissa työtä testattiin luonnontieteiden yliopisto-opiskelijoilla. Testauksista kerättiin aineistoa haastatteluiden, havainnoinnin ja kyselylomakkeiden avulla. Aineistoa analysoitiin teorialähtöisen sisällönanalyysin ja sisällön erittelyn keinoin. Analyysin perusteella työn ensimmäinen versio täytti tyydyttävästi tai melko hyvin neljä viidestä kokeellisten töiden tavoitekategorioista, ja jätti yhden kategorian täyttämättä.
Toisessa kehittämisvaiheessa työtä kehitettiin tulosten perusteella. Kehittämistuotoksena saatiin Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella käyttöön otettava laboratoriotyö, jossa tehdään yksinkertainen data-analyysi avoimella hiukkasfysiikan tutkimusdatalla. Kehittämistuotoksen lisäksi muodostettiin kehittämisen viitekehys tuleville opetusinterventioille. Viitekehyksen perusteella onnistuneen, hiukkasfysiikan avointa tutkimusdataa hyödyntävän laboratoriotyön kehittämiseen liittyviä suosituksia ovat mm. varautuminen kompromisseihin ohjelmoinnin määrässä, hiukkasfysiikan teorian ja oikeiden analyysikeinojen sisällyttäminen työhön sekä työn toteutus pareittain tai ohjaajan avustamana tehtäväksi. Lisäksi todettiin Python-kielen olevan teknisiltä ominaisuuksiltaan riittävä hiukkasfysiikan datan käsittelyyn.
...


Keywords
Metadata
Show full item recordCollections
- Pro gradu -tutkielmat [24854]
Related items
Showing items with similar title or keywords.
-
Laboratoriotöiden tavoitteiden saavuttaminen fysiikan perus- ja aineopintokursseilla : kvantitatiivinen tutkimus opiskelijoiden kokemuksista
Ruuskanen, Jaro (2017)Tämän työn tarkoituksena oli selvittää opiskelijoiden kokemuksia fysiikan perus- ja aineopintokurssien laboratoriotöiden hyödyllisyydestä. Tutkimus toteutettiin kyselyaineistolla, joka kerättiin Jyväskylän yliopiston ... -
Impact of traditional physics lab instruction on students’ critical thinking skills in a Finnish context
Pirinen, Pekka; Lehtinen, Antti; Holmes, Natasha (IOP Publishing, 2023)Recent studies have given incentive to physics departments around the world to revise the learning goals of their lab courses to emphasize experimentation skills over reinforcing lecture content. Evaluation instruments ... -
Kehittämistutkimus LUMA-keskus Suomen Liikkuva lelu –projektista
Pensasmaa, Artturi (2019)Tutkimuksessa kehitettiin LUMA-keskus Suomen Liikkuva Lelu -projektia, jotta siitä olisi mahdollista oppia enemmän fysiikkaa. Tutkimus tehtiin kehittämistutkimuksena ja se eteni sen tyypillisiä vaiheita mukaillen. ... -
Vertailua Suomen ja Ruotsin modernin fysiikan lukio-oppikirjojen välillä
Iivonen, Katja (2007) -
Käsitteellinen ymmärtäminen ja fysiikan oppimiseen liittyvät odotukset lukion mekaniikassa
Utriainen, Oiva (University of Jyväskylä, 2018)Aikaisempi tutkimus (Utriainen 2004) ja myöhempi oppimistulosten tarkastelu paljastivat puutteita, jotka koskivat kappaleen liiketilan ja kappaleen vuorovaikutusten välisen yhteyden ymmärrystä. Voimakuvion laadinta ja ...