Fysiikan merkitykset ja rakenteet.

teknologian erottamattomuutena. Kaikki fysiikan käsitteet ovat perusluonteeltaan hahmoja,joissa yhdistyvät erottamattomasti empiria ja teoria. Ne samastuvat merkityksiinsä, joihinaina kuuluu sekä tieteellinen, jäsentävä, että teknologinen, käytäntöön orientoivakomponentti. Merkityksiä taas ei voi erottaa prosessista, joka ne luo. Näin käsitteissä onolennaisesti aina mukana prosessi.Motto "merkitykset ovat ensin" ilmaisee empiirisen käsitteenmuodostuksen keskeisenperiaatteen, josta tulee myös opetusta ohjaava hahmottavan lähestymistavan periaate.Opetuksessa merkitykset on luotava ennen käsitteistämistä. Käsitteistä tulee kielenelementtejä ja uuden hierarkkisesti kerrostuvan hahmottamisen välineitä.Yksittäisten aiheiden käsittelyä voidaan tarkastella hahmotusprosessin loogistenelementtien kannalta, jolloin puhutaan induktiivisesta ja deduktiivisesta lähestymistavasta.Eteneminen käsitehierarkiassa määrää varsinaisesti lähestymistavan kokeellisuuden taiteoreettisuuden, jolloin teoreettinen lähestymistapa kulkee vastoin luonnollisenhahmotusprosessin suuntaa.Kurssin tärkeimmät ja vaikeimmat harjoitukset ovat lähestymistapa- jajäsentelyharjoituksia, joissa tutkitaan ja harjoitellaan hahmottavan lähestymistavanperiaatteiden soveltamista eri opetusmuotojen yhteydessä ja erilaisten aiheiden käsittelyssä,etsitään välineitä ja menetelmiä, jotka voisivat edistää, tukea ja ohjata merkitystenhahmottumista ja rakentumista oppilaan mielessä.Kieli edustaa merkitysten käsitteistämisen ensimmäistä tasoa. Kieli on myös väline, jonkaavulla merkityksiä voidaan ilmaista. Opetuksen selkeys riippuu hyvin paljon siitä, mitenopettaja käyttää käsitteitä puheessaan. Kielelliset harjoitukset ovat perustuneet tehtävään,jossa oppikirjojen hakemistojen sanoja on pyydetty sijoittamaan olioiden, ilmiöiden,suureiden ja mallien käsiteluokkiin. Yksinkertaiselta tuntuvasta tehtävästä on todettupalautteessa: "Sanojen luokittelu oli yllättävän vaikeata." "... moni käsite on vaihtanutpaikkaa alkuperäiseltä ehdotetulta paikalta. Vieläkään en ole täysin varma muutamista."Harjoitus opettaa monia asioita: Sana yksin ei paljasta luonnettaan, on tutkittava sanankielellistä käyttöä. Samoilla sanoilla on käytössä useampiin luokkiin kuuluvia merkityksiä.Yleinen kielenkäyttö, jopa standardinen terminologia sekoittaa käsiteluokkia. Erityisestikvalitatiivisen ja kvantitatiivisen tason käsitteet sekoittuvat. Kaikki käsitteistäminen onsamalla mallintamista.Suureet ovat fysiikan kvantitatiivisen tason peruskäsitteitä. Fysiikan oppiminen riippuukokonaan niiden merkitysten ymmärtämisestä. Sen vuoksi suureet ovat aiheenauseammassa harjoituksessa. Ensimmäisessä suureharjoituksessa keskitytään suureenmerkityksen luomisen perusvaiheeseen. Kielellisen harjoituksen jäljiltä kullakin ryhmälläon 30-40 suureen luettelo. Tehtäväksi annetaan niiden kiinnitys ja luonnehdinta. Onselvitettävä lyhyesti mihin olioihin ja ilmiöihin kukin suure liittyy ja mitä niidenominaisuutta se esittää. Lisäksi pyydetään toteamaan määrittelylaki, joka motivoi suureenkäyttöönoton. Tehtävä on osoittautunut hyvin vaikeaksi. Lyhyen, osuvan ja oikeanluonnehdinnan edellytyksenä on suureen erittäin hyvä ymmärtäminen. Moni tunnusti, ettävaikeinta oli löytää ilmiö, johon suure liittyy. Mutta vasta ilmiön kautta on mahdollistamiettiä suureen mittaamista ja sen määrittelylakia.

Seuraavissa harjoituksissa tutkitaan suureen merkityksen kehittymistä ottamalla valittujasuureita esimerkeiksi. Tehtävä nojautuu annettuihin jäsenteleviin kysymyksiin.Kiinnityksen ja luonnehdinnan, kokeellisen ja teoreettisen merkityksen lisäksi ontarkasteltu suureen mahdollisia arvoja. Erityisesti on kiinnitetty huomiota idealisointeihinja pelkistyksiin, joita ominaisuuden kvantifiointi suureeksi ja suureen perusmääritelmänlöytäminen edellyttävät, sekä yleistyksiin, joihin näistä luopuminen johtaa.Jäsentelyharjoituksissa näkökulma on aiheen fysikaalisesti ymmärrettävän käsittelynharjoittelussa. Tehtävänä ei ole varsinaisen esityksen laatiminen, vaan annettujen taivalittujen aiheiden jäsentely ymmärtämisen elementeiksi kutsutun kaavion perusteella. Oneroteltava aiheeseen kuuluvat ilmiöt, suureet, lait, teoriat ja sovellukset sekä näidenyleistymiskehityksen perusvaiheet. Välttämätöntä on myös todeta "jättiläisen hartiat" eli sefysikaalinen tietoperusta, joka on tehnyt aiheen tarkastelun ilmiönä mahdolliseksi.Tehtävän ohjeeksi on esitetty erityyppisten aiheiden käsittelyä ohjaavatjäsentelykysymykset, joihin tehtävässä tulee vastata.Viimeisenä ryhmänä tässä ovat harjoitustehtäväharjoitukset, joita on ollut useita erityyppejä. Tehtävien suunnittelu- ja laadintaharjoitukset alkavat aiheen kartoituksella, jossatehtävänä on eritellä aiheeseen kuuluvat erilaiset opetustarkoitukset. Tarkoituskartoituksenperusteella on sitten laadittu kattava joukko tehtäviä ja toisaalta analysoitu toisten laatimiatehtäväkokoelmia. On harjoiteltu sekä malliratkaisujen laadintaa että ratkaisujenanalysointia ja arvostelua. Erikseen on analysoitu laadittujen tai kokoelmista poimittujentehtävien suhdetta fysiikan metodiin eli loogista tyyppiä, niiden suhdetta empiriaan elifysikaalisuutta ulottuvuuksissa fysikaalinen - matemaattinen, todellinen - mahdoton jaluonnollinen - keinotekoinen, sekä muotoilua kiinnittämällä huomiota erityisesti tehtävänasemaan akseleilla suljettu - avoin, hyvin määritelty -epämääräinen, reaalinen - ideaalinenja erityinen - yleinen.Merkitysten merkityksetViimeisessä jaksossa pohditaan lyhyesti fysiikan kehittyvää todellisuuskuvaa ja siihenliittyviä maailmankuvallisia, epistemologisia ja ontologisia peruskysymyksiä: Tyydyttääköfysiikan kehittyvä merkitysten verkosto ihmisen tiedon tarvetta, mitä ja miten se vastaaihmisen kysymyksiin?LähteetKurki-Suonio, K. & Kurki-Suonio, R. 1994. Fysiikan merkitykset ja rakenteet. Helsinki:Limes ry.