Simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa

Tutkimuksen tarkoitus oli käsitellä simulaatioaihetta fysiikan opetuksessa suomen kielellä, koska sellaista materiaalia oli vähän löydettävissä. Tutkielman lähdeaineistona toimivat siten valmiit ulkomaiset tutkimukset. Tuloksena saatiin esitys simulaatioiden piirteistä ja simulaatioiden mahdollisuuk...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Kalinen, Pia
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Fysiikan laitos, Department of Physics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2020
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/69370
_version_ 1826225693455810560
author Kalinen, Pia
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Kalinen, Pia Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Kalinen, Pia Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Kalinen, Pia
datasource_str_mv jyx
description Tutkimuksen tarkoitus oli käsitellä simulaatioaihetta fysiikan opetuksessa suomen kielellä, koska sellaista materiaalia oli vähän löydettävissä. Tutkielman lähdeaineistona toimivat siten valmiit ulkomaiset tutkimukset. Tuloksena saatiin esitys simulaatioiden piirteistä ja simulaatioiden mahdollisuuksista opetuksessa. Simulaatiot soveltuvat hyvin itseohjautuvaan oppimiseen ja niissä on työkaluja ja resursseja oppilaiden ohjaukseen. Simulaatiot tukevat käsitteiden ja ilmiöiden ymmärtämistä. Ne tukevat oppimista visuaalisesti ja tarjoavat esitysmuotoja useiden esitysten avulla. Simulaatiot mahdollistavat oppilaskeskeisen ja aktiivisen tutkimuksen teon. Oppilaat voivat luoda hypoteeseja ja ennusteita ja ymmärtää muuttujien välisiä syy-yhteyksiä tai tutkia käsitteiden sijasta tavallisesti monimutkaisia dynaamisia malleja. Tutkimusta helpottavat erilaiset tuet. Simulaatioilla tukevat aitojen tiedekäytäntöjen ymmärtämistä. Tutkimuksellisuutta voidaan toteuttaa erilaisilla syklisillä malleilla. Simulaatiolla voi saada selville ennakkokäsityksiä ja muuttaa vaihtoehtoisia käsityksiä tieteellisiä käsityksiä vastaaviksi. Tämä käy tarjoamalla metakognitiivista tukea ja hyödyntämällä simulaation esittämiä tieteellisesti oikeita malleja. Simulaatiot eivät ole vastaus kaikkiin ennakkokäsityksiin. Laboratoriotyöskentelyssä simulaation voi yhdistää kokeelliseen tutkimukseen. Vertaamalla todellisten kokeiden ja simulaatioiden tai virtuaalisten laboratorioiden tarjoamia mahdollisuuksia oppimistavoitteisiin voidaan tutkia menetelmien synteesiä. Simulaatiot ovat ainakin yhtä tehokkaita kuin perinteisemmät tavat. Simulaatiot tukevat työmuotoja, jotka helpottavat vuorovaikutusta ja yhteistyötä. Simulaatiot mahdollistavat pienten ryhmien opetuksen, myös koko luokan opetus tietokonesimulaatioilla on hyvä vaihtoehto. Simulaatiot eivät välttämättä korvaa entistä opetusta. Simulaatiot edistävät yleisiä ongelmanratkaisun ja oppimisen taitoja liittäessään havainnot teoriaan ja tukevat monipuolisten mentaalisten mallien muodostamista, kokonaisuuksien käsittämistä sekä mahdollistavat asiantuntijamaisia käytänteitä mm. monivaiheisten ongelmien ja laadullisten ongelmien käsittelyn. Simulaatioilla voidaan tunnistaa oppilaiden välisiä oppimiseroja, sekä tehdä päätöksiä eriyttämisestä ja ohjauksesta. Simulaatioiden etuja tulisi verrata oppilaiden oppimistarpeisiin ja heidän kykyynsä käyttää niitä. Opettajan merkitys on tärkeä sekä hyvä opetussuunnittelu. Pedagogisesta työskentelystä simulaatiolla on luonnontieteessä tehty vähän tutkimusta. Monista tapauskohtaisista tutkimuksista huolimatta, ei löytynyt paljoa tietoa erityisestä tutkimusaiheesta koskien lämpöopin opetusta yläasteella. Opetusstrategioksi soveltuvat yläasteella luentoopetukseen ILD (interaktiivinen luentodemonstraatio), POE (ennusta- havaitse-selitä-menetelmä) ja malliperustaiseen oppimiseen GEM (luo-arvioi-muokkaa-menetelmä). Tiedon luotettavuuteen vaikuttivat mm. tutkimusten rajoitteet ja tutkijoiden erilaiset näkökannat. Tutkielmassa on nostettu tutkimuskirjallisuudesta esiin yleisimpiä aiheita. Simulaatio-opetuksen hyödyistä on myös eriäviä mielipiteitä.
first_indexed 2020-06-02T20:05:06Z
format Pro gradu
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Merikoski, Juha", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Saren, Jan", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Kalinen, Pia", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2020-06-02T05:49:29Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2020-06-02T05:49:29Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2020", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/69370", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Tutkimuksen tarkoitus oli k\u00e4sitell\u00e4 simulaatioaihetta fysiikan opetuksessa suomen kielell\u00e4, koska sellaista materiaalia oli v\u00e4h\u00e4n l\u00f6ydett\u00e4viss\u00e4. Tutkielman l\u00e4hdeaineistona toimivat siten valmiit ulkomaiset tutkimukset. Tuloksena saatiin esitys simulaatioiden piirteist\u00e4 ja simulaatioiden mahdollisuuksista opetuksessa. \nSimulaatiot soveltuvat hyvin itseohjautuvaan oppimiseen ja niiss\u00e4 on ty\u00f6kaluja ja resursseja oppilaiden ohjaukseen. Simulaatiot tukevat k\u00e4sitteiden ja ilmi\u00f6iden ymm\u00e4rt\u00e4mist\u00e4. Ne tukevat oppimista visuaalisesti ja tarjoavat esitysmuotoja useiden esitysten avulla. \nSimulaatiot mahdollistavat oppilaskeskeisen ja aktiivisen tutkimuksen teon. Oppilaat voivat luoda hypoteeseja ja ennusteita ja ymm\u00e4rt\u00e4\u00e4 muuttujien v\u00e4lisi\u00e4 syy-yhteyksi\u00e4 tai tutkia k\u00e4sitteiden sijasta tavallisesti monimutkaisia dynaamisia malleja. Tutkimusta helpottavat erilaiset tuet. Simulaatioilla tukevat aitojen tiedek\u00e4yt\u00e4nt\u00f6jen ymm\u00e4rt\u00e4mist\u00e4. Tutkimuksellisuutta voidaan toteuttaa erilaisilla syklisill\u00e4 malleilla. \nSimulaatiolla voi saada selville ennakkok\u00e4sityksi\u00e4 ja muuttaa vaihtoehtoisia k\u00e4sityksi\u00e4 tieteellisi\u00e4 k\u00e4sityksi\u00e4 vastaaviksi. T\u00e4m\u00e4 k\u00e4y tarjoamalla metakognitiivista tukea ja hy\u00f6dynt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 simulaation esitt\u00e4mi\u00e4 tieteellisesti oikeita malleja. Simulaatiot eiv\u00e4t ole vastaus kaikkiin ennakkok\u00e4sityksiin. \nLaboratorioty\u00f6skentelyss\u00e4 simulaation voi yhdist\u00e4\u00e4 kokeelliseen tutkimukseen. Vertaamalla todellisten kokeiden ja simulaatioiden tai virtuaalisten laboratorioiden tarjoamia mahdollisuuksia oppimistavoitteisiin voidaan tutkia menetelmien synteesi\u00e4. Simulaatiot ovat ainakin yht\u00e4 tehokkaita kuin perinteisemm\u00e4t tavat. \nSimulaatiot tukevat ty\u00f6muotoja, jotka helpottavat vuorovaikutusta ja yhteisty\u00f6t\u00e4. Simulaatiot mahdollistavat pienten ryhmien opetuksen, my\u00f6s koko luokan opetus tietokonesimulaatioilla on hyv\u00e4 vaihtoehto. Simulaatiot eiv\u00e4t v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00e4 korvaa entist\u00e4 opetusta. \nSimulaatiot edist\u00e4v\u00e4t yleisi\u00e4 ongelmanratkaisun ja oppimisen taitoja liitt\u00e4ess\u00e4\u00e4n havainnot teoriaan ja tukevat monipuolisten mentaalisten mallien muodostamista, kokonaisuuksien k\u00e4sitt\u00e4mist\u00e4 sek\u00e4 mahdollistavat asiantuntijamaisia k\u00e4yt\u00e4nteit\u00e4 mm. monivaiheisten ongelmien ja laadullisten ongelmien k\u00e4sittelyn. \nSimulaatioilla voidaan tunnistaa oppilaiden v\u00e4lisi\u00e4 oppimiseroja, sek\u00e4 tehd\u00e4 p\u00e4\u00e4t\u00f6ksi\u00e4 eriytt\u00e4misest\u00e4 ja ohjauksesta. Simulaatioiden etuja tulisi verrata oppilaiden oppimistarpeisiin ja heid\u00e4n kykyyns\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 niit\u00e4. Opettajan merkitys on t\u00e4rke\u00e4 sek\u00e4 hyv\u00e4 opetussuunnittelu. \nPedagogisesta ty\u00f6skentelyst\u00e4 simulaatiolla on luonnontieteess\u00e4 tehty v\u00e4h\u00e4n tutkimusta. Monista tapauskohtaisista tutkimuksista huolimatta, ei l\u00f6ytynyt paljoa tietoa erityisest\u00e4 tutkimusaiheesta koskien l\u00e4mp\u00f6opin opetusta yl\u00e4asteella. Opetusstrategioksi soveltuvat yl\u00e4asteella luentoopetukseen ILD (interaktiivinen luentodemonstraatio), POE (ennusta- havaitse-selit\u00e4-menetelm\u00e4) ja malliperustaiseen oppimiseen GEM (luo-arvioi-muokkaa-menetelm\u00e4). \nTiedon luotettavuuteen vaikuttivat mm. tutkimusten rajoitteet ja tutkijoiden erilaiset n\u00e4k\u00f6kannat. Tutkielmassa on nostettu tutkimuskirjallisuudesta esiin yleisimpi\u00e4 aiheita. Simulaatio-opetuksen hy\u00f6dyist\u00e4 on my\u00f6s eri\u00e4vi\u00e4 mielipiteit\u00e4.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2020-06-02T05:49:29Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2020-06-02T05:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2020", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "87", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Simulaatioista ja niiden k\u00e4yt\u00f6st\u00e4 fysiikan opetuksessa", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202006023628", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Fysiikan laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Physics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Fysiikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Physics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "restrictedAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4021", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "oppiminen", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "opetus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "fysiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "simulointi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "luonnontieteet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "oppimisprosessi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "l\u00e4mp\u00f6oppi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "The author has not given permission to make the work publicly available electronically. Therefore the material can be read only at the archival workstation at Jyv\u00e4skyl\u00e4 University Library (https://kirjasto.jyu.fi/en/workspaces/facilities).", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "Tekij\u00e4 ei ole antanut lupaa avoimeen julkaisuun, joten aineisto on luettavissa vain Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopiston kirjaston arkistoty\u00f6semalta. Ks. https://kirjasto.jyu.fi/fi/tyoskentelytilat/laitteet-ja-tilat..", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_69370
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:55:54Z
main_date 2020-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2020
publishDate 2020
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Kalinen, Pia Simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa Fysiikka Physics 4021 oppiminen opetus fysiikka simulointi luonnontieteet oppimisprosessi lämpöoppi
title Simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa
title_full Simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa
title_fullStr Simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa Simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa
title_full_unstemmed Simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa Simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa
title_short Simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa
title_sort simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa
title_txtP Simulaatioista ja niiden käytöstä fysiikan opetuksessa
topic Fysiikka Physics 4021 oppiminen opetus fysiikka simulointi luonnontieteet oppimisprosessi lämpöoppi
topic_facet 4021 Fysiikka Physics fysiikka luonnontieteet lämpöoppi opetus oppiminen oppimisprosessi simulointi
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/69370 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202006023628
work_keys_str_mv AT kalinenpia simulaatioistajaniidenkäytöstäfysiikanopetuksessa