tutkielma.pdf, 350 kB - Helsinki.fi

Näitä havaintoja selittänee Suomen kouluissa fysiikan opetusta hallitseva teoreettisenlähestymistavan perinne, joka painottaa laskuteknisiä valmiuksia ilmiöiden ymmärtämisenkustannuksella. Tähän ongelmaan kirjoittaja etsii vastausta fysiikan opetuksenhahmottavasta lähestymistavasta, jota esitellään tutkielman luvussa 2.Kirjoittaja ei liene ainoa opettaja, jonka opetustyötä on vaikeuttanut vaihtovirtapiireihinliittyvien tietojen, mielikuvien, mahdollisten demonstraatioiden ja niiden opetustarkoitustenjäsentymättömyys. Siksi tutkielman luvussa 4 pyritään luomaan vaihtovirtapiirejäesittävästä teoriasta hyvin jäsennelty kokonaisuus ja luvussa 5 tähän analyysiinperustuva oppimista tukeva empiirinen kokonaisuus.2 Empiirinen käsitteenmuodostus ja hahmottava lähestymistapaHahmottava lähestymistapa on fysiikan opettamisen didaktinen periaate, joka onsyntynyt Kaarle ja Riitta Kurki-Suonion Helsingin yliopiston fysiikan laitoksella tekemänopetus- ja tutkimustyön tuloksena. Hahmottavan lähestymistavan perusteellisinesitys löytyy Kurki-Suonioiden kirjasta Fysiikan merkitykset ja rakenteet [5].Hahmottava lähestymistapa perustuu siihen oletukseen, että fysiikan käsitteenmuodostusja oppiminen ovat rinnasteiset prosessit: tutkija luo yleistä tietoa, oppija luo tietoaitselleen [5, s. 143]. Siksi sen ymmärtämiseksi on syytä ensin tarkastella fysikaalisentiedon käsitteellistä ja prosessuaalista rakennetta.2.1 Fysiikan käsitteenmuodostusTieteellisten käsitteiden muodostamisen, kehittämisen ja täsmentämisen prosessiakutsutaan tieteelliseksi käsitteenmuodostukseksi. On esitetty, että tieteellisen käsitteenmuodostuksentavoitteina ovat yksinkertaisuus, selvyys, yleisyys ja totuus (Whewell1847) sekä teoreettinen hedelmällisyys (Hempell 1947), [13, s. 153-155]. Nämä piirteetovat havaittavissa erityisesti fysikaalisessa käsitteenmuodostuksessa.Fysiikan käsitteenmuodostus tähtää luonnon käsitteelliseen jäsentämiseen ja luonnonilmiöiden ymmärtämiseen. Käsitteenmuodostus alkaa havainnoista ja etenee kohtiteoriaa. Havaintojen kohteena ovat luonnon subjektit ja tapahtumiset: oliot ja ilmiöt.Tavoitteena on luoda mielikuva siitä, mitkä oliot ilmiöön osallistuvat, mitä ilmiössätapahtuu, millaisia havaittavia ominaisuuksia olioilla ja ilmiöllä on ja mitkä ovat ilmiönsyyt ja seuraukset. Näistä mielikuvista syntyvät olioiden ja ilmiöiden perushahmot. Perushahmotuson jatkuvaa mielikuvien ja havaintojen – teorian ja empirian – vuorovaikutusta,joka pyrkii merkitysten ymmärtämiseen. Mielikuvista puhuminen ja niiden esittäminenluovat tarpeen perushahmojen nimeämiselle eli käsitteistämiselle. Käsitteetovat oivallettujen hahmojen abstrakteja ja yleisiä vastineita, jotka toimivat teorian jaymmärtämisen peruselementteinä. [5, s. 141 – 144]Jokaisen käsitteen hahmotusprosessi on päättymätön. Koska ”käsitettä ei voi erottaamerkityksestään eikä merkitystä sitä luovasta prosessista, … jokainen fysikaalinen käsiteon hahmo, prosessi, jossa empiria ja teoria yhdistyvät yhdeksi jatkuvasti kehittyväksimerkitykseksi”, [5, s. 143].Fysikaalisessa käsitteenmuodostuksessa on oleellista intuition ohjaama empirian jateorian vuorovaikutus. Tätä pyrkii havainnollistamaan kuvan 2.1. kaavio.4