Pro gradu -tutkielma: Näkökulmia modernin fysiikan opetukseen lukiossa
Tolvanen, Laura: Näkökulmia modernin fysiikan opetukseen lukiossa, Helsingin yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, 2020
Laura Tolvasen pro gradu tarjoaa opettajille tutkimuskirjallisuuteen perustuvia opetusratkaisuja lukion opetussuunnitelman 2019 opintomoduuliin Aine, säteily ja kvantittuminen. Modernin fysiikan opetusta on tutkittu paljon ja tutkimuskirjallisuudesta löytyy useita esimerkkejä opetusmenetelmistä, jotka voivat parantaa modernin fysiikan käsitteellistä hallintaa.
Opiskelijoiden vaikeudet modernin fysiikan oppimisessa liittyvät Tolvasen mukaan pääsääntöisesti klassisen fysiikan ja kvanttifysiikan mallien sekoittumiseen, tietomallien väärään tai puutteelliseen ymmärtämiseen tai tiedon pinnalliseen omaksumiseen ja osaamattomuuteen yhdistää asioita toisiinsa syvällisen ymmärryksen saavuttamiseksi. Tutkielmassa tarjotaan tutkijoiden ehdotuksia ratkaisuiksi ongelmiin yleisellä tasolla.
Modernin fysiikan opetusratkaisuihin Tolvanen esittelee yhdeksän lähestymistapaa, joita voitaisiin soveltaa opetuksessa. Tutkielmassa otsikoidut lähestymistavat ovat
- Klassisen fysiikan ja kvanttifysiikan erojen korostaminen
- Kokeellisuus ja sensomotoriset kokemukset
- Ajatuskokeet ja filosofia
- Luonnontieteiden historian näkökulma
- Tarinankerronta ja popularisoidut tiedeartikkelit
- Tietokonesimulaatiot
- Keskustelut ja selittäminen vertaisille
- Erityiset lähestymistavat: kvanttitila, kvanttoni ja Diracin muotoilu
- Ekskursiot ja teknologia
Lähestymistapohin liittyvien esimerkkien yhteydessä tuodaan esiin myös ideoita laaja-alaisen osaamisen konkretisoimiseksi.
Ensimmäiset uuden opetussuunnitelman mukaan opiskelevat lukiolaiset aloittavat opintonsa elokuussa 2021. Nyt on hyvä aika perehtyä tutkimuskirjallisuuteen perustuviin opetusratkaisuihin ja valita kokeiltavaksi omaan työhön sopivat menetelmät.
Tutkielma on ladattavissa osoitteessa https://helda.helsinki.fi/handle/10138/320301
