DRAAMAN KÄYTTÖ PROTEIINISYNTEESIN OPETUKSESSA LUKIOSSA ANNA RÄSÄNEN

Transkriptio

1 DRAAMAN KÄYTTÖ PROTEIINISYNTEESIN OPETUKSESSA LUKIOSSA ANNA RÄSÄNEN Pro gradu -tutkielma Itä-Suomen yliopisto Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunta Ympäristö- ja biotieteiden laitos Biologia 2016

2 ITÄ-SUOMEN YLIOPISTO Ympäristö- ja biotieteiden laitos, biologia RÄSÄNEN, ANNA: Draaman käyttö proteiinisynteesin opetuksessa lukiossa. Pro gradu -tutkielma (20 op), 60 s., liitteitä 4 Marraskuu 2016 Lukion opetussuunnitelmat ohjaavat opettajia käyttämään opetuksessa yhä enemmän oppijakeskeisiä, sosiokonstruktiivisia opetusmenetelmiä, jollaiseksi myös draama voi soveltua. Tutkimustieto draaman käytöstä on kuitenkin vähäistä, varsinkin nuorten biologian opetuksessa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia draaman toimivuutta proteiinisynteesin lukio-opetuksessa oppimistulosten ja opiskelijoiden kokemusten perusteella. Tutkimuksessa vertailtiin draamaopetusmenetelmää ja perinteistä opettajajohtoista menetelmää. Tutkimus toteutettiin tammi-helmikuussa 2016 kolmessa itäsuomalaisessa lukiossa, joissa kussakin proteiinisynteesi opetettiin kahdelle BI2-kurssin ryhmälle, toiselle perinteisesti ja toiselle draaman avulla. Draamaoppitunneilla opiskelijat suunnittelivat, toteuttivat ja kuvasivat pienryhmissä lyhyen näytelmän proteiinisynteesistä. Tutkimusaineisto kerättiin sähköisillä e- kyselylomakkeilla, kurssikokeessa olleen proteiinisynteesitehtävän vastauksina ja draamaryhmien näytelmätallenteina. Kurssikoetehtävään vastasi 150 opiskelijaa. Draamamenetelmä johti koetehtävässä ainakin yhtä hyvään pistemäärään kuin perinteinen menetelmä. Opiskelijan sukupuoli tai lukio ei vaikuttanut siihen, miten hyvin draamamenetelmä edisti oppimista. Kyselylomakkeisiin vastasi 152 opiskelijaa. Draamamenetelmällä opetetut opiskelijat opiskelivat mieluusti proteiinisynteesin draaman avulla, mutta osa olisi opiskellut mieluusti myös perinteisellä opettajajohtoisella menetelmällä. Pääosa draamaryhmien opiskelijoista koki ymmärtäneensä proteiinisynteesin vaiheet näytelmän tekemisen aikana ja piti näytelmän tekemistä hauskana. Opiskelijat pitivät näytelmän tekemisestä sitä enemmän, mitä paremmin he kokivat ymmärtäneensä proteiinisynteesin oppitunnilla ja mitä myönteisempiä tunteita näytelmän tekeminen herätti. Draamaryhmien opiskelijoiden enemmistön mielestä näytelmän tekemiseen ei ollut riittävästi aikaa, mutta draamamenetelmästä pitäminen tai kokemus proteiinisynteesin ymmärtämisestä ei riippunut siitä, kokiko opiskelija ajan riittäväksi. Tutkimustulokset antavat viitteitä siitä, että draama saattaa sopia laajemminkin käytettäväksi monimutkaisina koettujen biologisten ilmiöiden opetukseen. Biologian draamaopetuksesta tarvitaan kuitenkin lisätutkimusta.

3 UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND Department of Environmental and Biological Sciences, Biology RÄSÄNEN, ANNA: The use of drama in the teaching of protein synthesis in high school. MSc. Thesis (20 cp), 60 pp., Appendices 4 November 2016 The high school curriculums increasingly instruct teachers to use learner-centered, socio-constructivist teaching methods which also drama can apply to. However, research in the use of drama is scarce especially in terms of Biology teaching of the young. The purpose of this study was to research the functionality of drama in the teaching of protein synthesis in high school based on learning results and the experiences of students. Drama teaching method and traditional teacher-centered method were compared. The study was carried out in three high schools of Eastern Finland in January-February In each high school two BI2 course groups were taught the protein synthesis, one traditionally and the other with drama. During the drama lessons the students designed, executed and filmed a short play about protein synthesis in small groups. The research material was collected by electric e-questionnaires, answers given to a question about protein synthesis in the course exam and the recorded plays of drama groups. 150 students answered the question about protein synthesis in the course exam. The drama method led to a score, which was at least as high as gained by the traditional method. The sex or the high school of the student did not have an effect on how well the drama method enhanced learning. 152 students answered the questionnaires. The students taught by the drama method studied protein synthesis willingly with drama but some students would also have studied willingly with the traditional teacher-centered method. The majority of drama group students experienced that they understood the phases of protein synthesis during play making and that they regarded play making as fun. The more the students liked play making, the better they experienced to have learned protein synthesis during the lesson and the more positive affects play making evoked. The majority of drama group students considered that there was not enough time to the play making but liking the drama method or experiencing understanding of the protein synthesis did not depend on whether the student experienced the time sufficient. Current results suggest that drama might be a useful teaching method also for such biological phenomena that are considered complicated. Anyhow, applying drama into Biology teaching requires further studies.

4 SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO PROTEIINISYNTEESI Proteiinit, DNA ja RNA Proteiinisynteesin vaiheet PROTEIINISYNTEESI LUKIO-OPETUKSESSA Lukion opetussuunnitelman perusteet Lukion opetussuunnitelman perusteet Lukion biologian oppikirjat DRAAMAN KÄYTTÖ OPETUKSESSA Yleistä draamasta Draama luonnontieteiden opetuksessa TUTKIMUSKYSYMYKSET JA -HYPOTEESIT AINEISTO JA MENETELMÄT Tutkimuksen toteutus Ensimmäinen oppitunti Toinen oppitunti Tutkimusaineiston keruu Aineiston tilastollinen käsittely TULOKSET Taustatiedot Opiskelijoiden tiedollinen osaaminen proteiinisynteesistä Kurssikoetehtävä Näytelmätallenteet Opiskelijoiden kokemukset proteiinisynteesin opetuksesta Kaikille yhteiset kyselylomakkeen väittämät Draamaoppituntien kyselylomakkeen väittämät Perinteisten oppituntien kyselylomakkeen väittämät... 44

5 8 TULOSTEN TARKASTELU Draaman vaikutus luonnontieteellisten ilmiöiden oppimiseen Opiskelijoiden kokemukset draamasta luonnontieteiden opetuksessa Kokemukset draaman mieluisuudesta ja proteiinisynteesin ymmärtämisestä Kokemukset draaman herättämistä tunteista Draamamenetelmän kehittämishaasteet luonnontieteiden opetuksessa Tutkimuksen luotettavuus ja jatkotutkimukset JOHTOPÄÄTÖKSET KIITOKSET LÄHTEET LIITTEET

6 1 JOHDANTO Globaalin tietoyhteiskuntamme jatkuvassa muutoksessa on välttämätöntä, että suomalaista koulutusta kehitetään vastaamaan yhteiskunnan haasteisiin. Nuoret oppivat asioita eri tavalla, joten opetuksessa on tärkeää käyttää monipuolisesti erilaisia opetus-, opiskelu- ja ohjausmenetelmiä. Suomessa käytettävät opetusmenetelmät pohjautuvat vallitseviin oppimiskäsityksiin ja opetuksen tavoitteisiin, jotka on kirjattu valtakunnallisiin perus- ja lukio-opetuksen opetussuunnitelmiin (Opetushallitus 2003, 2004, 2014, 2015). Vuodesta 1994 lähtien opetussuunnitelmat ovat ohjanneet opettajia käyttämään yhä enemmän oppijakeskeisiä opetusmenetelmiä sosiokonstruktiivisen oppimiskäsityksen mukaisesti (Opetushallitus 2003, 2004, 2014, 2015, Heinonen 2005: 23). Oppijan omaa aktiivista roolia oppimisprosessissa korostetaan, ja oppimisen tulee olla monipuolista ja vaihtelevaa (Opetushallitus 2003, 2004, 2014, 2015). Oppiminen ei ole vain tiedon passiivista vastaanottamista, vaan tieto on oppijan itse rakentamaa, konstruoimaa (Kauppila 2007: 35 43). Sosiaalinen vuorovaikutus on oppimisessa merkittävässä roolissa. Opettajan rooli on pikemminkin ohjata ja organisoida oppimista kuin kontrolloida sitä. Draama opetusmenetelmänä vastaa näihin uusiin opetuksen tavoitteisiin ja soveltuu hyvin uusien opetussuunnitelmien mukaiseen opetukseen (Opetushallitus 2016). Draama voi muun muassa kehittää nuorten oppijoiden vuorovaikutustaitoja, mielikuvitusta ja visualisointikykyä (Dorion 2009) sekä lisätä heidän aktiivisuuttaan ja viihtyvyyttään (Carlsson 2002, Saka ym. 2016). Draaman käytöstä todellisissa, toteutuneissa opetustilanteissa on kuitenkin vasta vähän tutkimustietoa (Dorion 2009, Saka ym. 2016). Luonnontieteiden, mukaan lukien biologian, draamaopetusta ei ole tutkittu paljon (Ødegaard 2003). Proteiinisynteesi on lukion biologian oppimäärän olennainen oppisisältö sekä vuoden 2003 että 2015 lukion opetussuunnitelmassa (Opetushallitus 2003, 2015). Tässä tutkielmassa proteiinisynteesi toimii esimerkkinä sellaisesta lukion biologian aiheesta, jonka oppiminen ja ymmärtäminen voivat tuntua opiskelijasta hankalalta ja joka opetetaan useimmiten opettajajohtoisesti. Genetiikka ylipäätään on vaikeana pidetty aihe sekä opettajien että oppijoiden keskuudessa ympäri maailman, joten sen opetus usein perinteisesti toteutettu ei ole tarpeeksi tehokasta (Saka ym. 2016). Proteiinisynteesi on vaiheittain etenevä biologinen tapahtumasarja, joka on tässä tutkimuksessa sovitettu juonelliseksi näytelmäksi, jonka opiskelijat toteuttavat pienryhmissä. Tutkimuksen tarkoituksena on tutkia draaman toimivuutta proteiinisynteesin opetuksessa oppimistulosten ja opiskelijoiden kokemusten perusteella. Tutkimuksessa vertaillaan kahta erilaista opetusmenetelmää, draamamenetelmää ja perinteistä opettajajohtoista menetelmää. 2

7 2 PROTEIINISYNTEESI 2.1 Proteiinit, DNA ja RNA Proteiinisynteesissä solu tuottaa proteiineja DNA:n ja RNA:n avulla (Reece ym. 2011: ). Proteiinit ovat kaikille eläville eliöille elintärkeitä, sillä ne ovat mukana lähes kaikissa eliöiden toiminnoissa. Proteiinit voivat toimia eliöissä esimerkiksi entsyymeinä, hormoneina, reseptoreina, kuljettaja-, varasto- ja rakenneproteiineina, puolustusjärjestelmän osina tai osana lihasliikkeiden tuottamista. Proteiinit koostuvat yhdestä tai useammasta aminohappojen muodostamasta ketjusta, joiden pituus voi vaihdella muutamasta yli tuhanteen aminohappoon. Jokainen aminohappo koostuu amino- ja karboksyyliryhmästä, joka muodostaa aminohapon rungon, sekä sivuketjusta, joka on jokaisella aminohapolla erilainen. Aminohappoketjussa aminohappojen amino- ja karboksyyliryhmät liittyvät yhteen peptidisidosten avulla. Proteiinien rakenneosina toimivia aminohappoja on 20 erilaista. Lisäksi tunnetaan useita muita aminohappoja, joita on eliöissä mutta jotka eivät toimi proteiinien rakenneosina tai jotka ovat jäänteitä valmiista proteiinista (Nelson & Cox 2008: 72). Niiden merkitystä esimerkiksi proteiinisynteesissä tutkitaan (esim. Bullwinkle ym. 2014). DNA eli deoksiribonukleiinihappo ja sen sisältämät geenit muodostavat eliön perimän eli geneettisen materiaalin, jolla ohjataan kaikkea solun toimintaa ja joka siirtyy lisääntymisessä sukupolvelta toiselle (Reece ym. 2011: ). RNA:ta eli ribonukleiinihappoa on olemassa useaa eri tyyppiä, joista proteiinisynteesiin osallistuvat lähetti-rna (l-rna), ribosomi-rna (r-rna) ja siirtäjä-rna (s-rna) (Reece ym. 2011: ). DNA ja RNA koostuvat nukleotidien muodostamista ketjuista eli juosteista (Reece ym. 2011: ). Jokaisessa nukleotidissä on sokeri- ja fosfaattiosa, jotka muodostavat nukleiinihapon rungon, sekä typpiemäsosa, joita on viisi erilaista: adeniini (A), sytosiini (C), guaniini (G), tymiini (T) ja urasiili (U) (kuva 1). Adeniinia, sytosiinia ja guaniinia voi olla sekä DNA:n että RNA:n nukleotideissä, mutta tymiiniä vain DNA:ssa ja urasiilia vain RNA:ssa. Nukleotidien rungot liittyvät toisiinsa sokeri- ja fosfaattiosien välisillä fosfodiesterisidoksilla. DNA:n sokeri on deoksiriboosi ja RNA:n riboosi, ja molemmat ovat rakenteeltaan viisi hiiltä sisältäviä renkaita. Fosfaattiryhmät liittyvät sokerirenkaiden kolmanteen (merk. 3 ) ja viidenteen (5 ) hiileen, jolloin sokerifosfaattirungon asento määrää DNA- tai RNA-juosteen suunnan (puhutaan juosteen 3 ja 5 -päästä). RNA koostuu tavallisesti vain yhdestä nukleotidien muodostamasta juosteesta, mutta DNA kahdesta rinnakkaisesta juosteesta, joissa voi olla jopa miljoonia nukleotidipareja (Reece ym. 2011: ). DNA-juosteet asettautuvat toisiinsa nähden vastakkaisiin suuntiin ja kiertyvät 3

8 kuvitteellisen akselin ympäri muodostaen kaksoiskierrerakenteen. DNA:n nukleotidien emäsosat pariutuvat keskenään vetysidoksilla ja pitävät näin DNA:n juosteet yhdessä. Myös DNA:n ja RNA:n emäkset voivat pariutua keskenään, mikä mahdollistaa proteiinisynteesin. Sytosiini pariutuu vain guaniinin kanssa (merk. C-G) ja adeniini tymiinin kanssa (A-T, DNA:ssa) tai urasiilin kanssa (A-U, RNA:ssa). Tätä kutsutaan emäsparisäännöksi. Proteiinisynteesin yhteydessä kiinnitetään erityisesti huomiota DNA- ja RNA-juosteiden emäsosien järjestykseen, jota merkitään DNA:ssa esimerkiksi näin: 5 -TACTGACCCTAGAATCTAG-3. Kuva 1. DNA-kaksoisjuosteen biokemiallinen rakenne (Pray 2008, muokattu). 4

9 2.2 Proteiinisynteesin vaiheet Proteiinisynteesi on monimutkainen solun sisäinen biologinen tapahtumasarja, joka voi kuluttaa 90 % solun energiasta ja johon osallistuu aitotumaisilla noin 300 erilaista proteiinia (Nelson & Cox 2008: 1065). Proteiinisynteesiä tapahtuu kaikissa elävissä olioissa, sekä aitotumaisissa että esitumaisissa eli bakteereissa ja arkeissa (Reece ym. 2011: 374). Proteiinisynteesi on tutkimusaiheena erittäin laaja, joten sitä käsitellään tässä luvussa vain siinä laajuudessa kuin on tämän tutkielman kannalta tarkoituksenmukaista. Proteiinisynteesissä solun DNA ohjelmoi solun tuottamaan haluttua proteiinia (tai RNA:ta) RNA-molekyylien välityksellä (Reece ym. 2011: 374). Yhden proteiinin valmistus tapahtuu solussa nopeasti, vain sekunneissa (Nelson & Cox 2008: 1065). Proteiinien ohjeet ovat geeneissä, jotka ovat määrätyn pituisia jaksoja DNA-kaksoisjuosteen toista juostetta (Reece ym. 2011: ). Geenin nukleotidiketjun emäsosien järjestys määrää, millainen aminohappoketju ja myöhemmin proteiini syntyy. Proteiinisynteesi on aitotumaisilla monimutkaisempi prosessi kuin esitumaisilla (Nelson & Cox 2008: 1030). Aitotumaisten mitokondrioissa tapahtuu myös proteiinisynteesiä (Ott ym. 2016). Proteiinisynteesi jakaantuu kahteen päävaiheeseen, transkriptioon ja translaatioon (kuva 2, Reece ym. 2011: ). Aitotumaisilla transkriptio tapahtuu tumassa ja translaatio solulimassa. Esitumaisilla ei ole tumaa, joten niiden koko proteiinisynteesi tapahtuu solulimassa. Transkriptiota kutsutaan myös RNA-synteesiksi, sillä sen aikana syntyy lähetti-rna. Transkription aluksi DNA-kaksoisjuoste avautuu haluttua proteiinia koodaavan geenin promoottorieli alkukohdasta RNA-polymeraasientsyymin vaikutuksesta. Sitten RNA-polymeraasi alkaa rakentaa lähetti-rna-juostetta toisen DNA-juosteen viereen yksi nukleotidi kerrallaan. Tätä geenin sisältävää juostetta kutsutaan mallijuosteeksi ja toista DNA-juostetta koodaavaksi juosteeksi. Lähetti-RNA rakentuu ikään kuin mallijuosteen peilikuvaksi noudattaen emäsparisääntöä: jos DNA:n mallijuosteen nukleotidin emäsosa on sytosiini (C), sen pariksi rakentuu guaniinin (G) sisältävä nukleotidi ja niin edelleen. Jos DNA:n emäs on adeniini (A), sen pariksi rakentuu lähetti-rna:ssa aina urasiili (U), koska lähetti-rna:ssa ei ole tymiiniä (T). RNApolymeraasi voi lisätä uusia nukleotidejä vain lähetti-rna:n 3 päähän eli se rakentaa lähetti- RNA:ta vain tietyssä suunnassa. Transkription aikana DNA-juosteet avautuvat ja sulkeutuvat takaisin sitä mukaa, kun lähetti-rna rakentuu ja irtoaa DNA:sta. Lähetti-RNA:ta voi valmistua useampi kappale peräkkäin samasta geenistä. Kun geenin terminaattori- eli loppukohta saavutetaan, lähetti-rna ja RNA-polymeraasi irtoavat DNA-juosteesta. Jotkut RNA-virukset voivat muuttaa transkriptioprosessin itselleen edulliseksi ja aiheuttaa siten esimerkiksi syöpää tai aidsia (Nelson & Cox 2008: 1050). 5

10 Kuva 2. Yksinkertaistettu kuva aitotumaisen solun proteiinisynteesin vaiheista (Mesuere 2016, muokattu). Tumassa tapahtuu transkriptio eli lähetti-rna:n muodostuminen DNA:ssa olevan geenin nukleotidien emäsjärjestyksen mukaisesti. Ribosomin pinnalla solulimassa tapahtuu translaatio eli aminohappoketjun muodostuminen siirtäjä-rna:iden lukiessa lähetti-rna:n emäsjärjestystä ja tuodessa ribosomille emäsjärjestystä vastaavia aminohappoja. Syntynyttä lähetti-rna-juostetta kutsutaan aitotumaisissa tässä vaiheessa esi-lähetti-rna:ksi, sillä se ei ole vielä valmis vaan vaatii muokkausta (Reece ym. 2011: ). Aitotumaisten esi-lähetti-rna:ssa on introneja eli alueita, jotka eivät koodaa aminohappoja. Silmukoinnissa intronit poistetaan ja jäljelle jäävät eksonit eli aminohappoja koodaavat alueet liitetään yhteen, yleensä spliseosomien avulla (ei esitetty kuvassa 2). Vaihtoehtoisessa silmukoinnissa poistetaan samalla yksi tai useampia eksoneja, jolloin saadaan aikaan erilainen lähetti-rna ja erilai- 6

11 nen proteiini. Lähetti-RNA:n molempiin päihin lisätään myös nukleotidipätkät, jotka todennäköisesti suojaavat lähetti-rna:ta. Muokkauksen jälkeen valmis lähetti-rna siirtyy tumasta solulimaan tumakotelon läpi. Transkription ja silmukoinnin säätelyyn osallistuu useita proteiineja (Nelson & Cox 2008: 1049). Geeneissä tapahtuneet mutaatiot voivat muuttaa silmukointia ja vaikuttaa esimerkiksi Parkinsonin taudin syntyyn (Gaweda-Walerych ym. 2016). Translaatiossa lähetti-rna kulkeutuu aluksi solulimassa ribosomin pinnalle (kuva 2, Reece ym. 2011: ). Ribosomi on ribosomi-rna:ta ja proteiinia sisältävä soluelin, joka koostuu isosta ja pienestä alayksiköstä. Ribosomin pinnalla siirtäjä-rna:t lukevat vuorotellen lähetti-rna:n emäsjärjestystä kolme emästä eli kodoni kerrallaan ja tuovat paikalle emäskolmikkoja vastaavat aminohapot. Jokaisen siirtäjä-rna:n toisessa päässä on antikodoni eli kolme emästä, jotka pystyvät pariutumaan hetkellisesti vastaavan lähetti-rna:n emäskolmikon kanssa, ja toisessa päässä on emäskolmikkoa vastaava aminohappo. Siirtäjä-RNA jättää aminohapon ribosomin pinnalle luettuaan emäskolmikon ja irtoaa. Tietty lähetti-rna:n emäskolmikko vastaa aina tiettyä aminohappoa. Jos lähetti-rna:n emäskolmikko on esimerkiksi AUG, sitä vastaavan siirtäjä-rna:n emäskolmikon on oltava UAC. AUG on aina lähetti-rna:n ensimmäinen emäskolmikko, joka vastaa aminohappo metioniinia ja toimii samalla translaation aloituskolmikkona (Reece ym. 2011: ). Emäskolmikkojen ja aminohappojen vastaavuudet on listattu taulukoksi, ja vastaavuudet ovat samat lähes kaikilla eliölajeilla. Jotkut siirtäjä-rna:t pystyvät kuitenkin pariutumaan useamman kuin yhden emäskolmikon kanssa (Nelson & Cox 2008: ). Lähetti-RNA:ta lukee kaksi siirtäjä-rna:ta kerrallaan (kuva 2, Reece ym. 2011: ). Lukeminen tapahtuu lähetti-rna:n 5 päästä 3 päähän päin. Kun yksi siirtäjä-rna on jättänyt aminohapponsa ribosomille ja irronnut, sen viereisen siirtäjä-rna:n viereen tulee tilaa uudelle siirtäjä-rna:lle. Ribosomi liittää siirtäjä-rna:iden tuomat aminohapot peptidisidoksilla yhteen ja muodostaa näin aminohappoketjua, kunnes lähetti-rna:ssa tulee vastaan lopetusta koodaava emäskolmikko ja aminohappoketju irtoaa ribosomista. Lähetti-RNA:n translaatiota voi tapahtua samanaikaisesti useassa eri kohdassa, jolloin samasta lähetti-rna:sta saadaan tuotettua nopeasti useita aminohappoketjuja ja siten useita samanlaisia proteiineja. Translaation säätelyyn osallistuu lisäksi neljäs RNA-tyyppi, mikro-rna, jonka toimintaa ja merkitystä ei vielä kunnolla tunneta (Fabian ym. 2010). Lisäksi translaatioon osallistuu useita proteiineja (Reece ym. 2011: ), joiden virheellinen toiminta on yhteydessä moniin sairauksiin, kuten syöpään (Chu ym. 2016). Kun koko lähetti-rna on luettu, aminohappoketju ei ole vielä valmis, vaan sen täytyy laskostua eli pakkautua kolmiulotteiseen muotoon, joka määrää, kuinka proteiini toimii (Reece 7

12 ym. 2011: ). Proteiini voi laskostua neljällä eri rakennetasolla. Primäärirakenteinen aminohappoketju on vielä suora. Sekundäärirakenteinen ketju kiertyy esimerkiksi α-helix-muotoon tai taittuu β-levymuotoon, kun siihen muodostuu vetysidoksia. Tertiäärirakenteessa kiertynyt tai taittunut aminohappoketju pakkautuu kasaan esimerkiksi hydrofobisen vuorovaikutuksen ohjaamana. Proteiineissa, jotka koostuvat kahdesta tai useammasta aminohappoketjusta, pakkautuneet ketjut liittyvät yhteen kvaternaarirakenteeksi ja muodostavat yhden toimivan proteiinin. Laskostumismekanismeja ei vielä tunneta yksityiskohtaisesti (Gianni & Jemth 2016). Yleensä aminohappoketju laskostuu spontaanisti aminohappojärjestyksensä määräämänä (Reece ym. 2011: 131). Apuna voi olla muun muassa kaitsijaproteiineja (engl. chaperonins), jotka suojaavat laskostuvaa proteiinia. Laskostumisen jälkeen proteiinia saatetaan vielä muokata esimerkiksi lisäämällä siihen hiilihydraatti- tai lipidiosia, jotta proteiini osataan lähettää solun oikeaan osaan tai ulos solusta (Reece ym. 2011: ). Proteiinisynteesissä ja laskostumisvaiheessa tapahtuu usein virheitä, joiden seurauksena proteiini ei toimi tarkoituksenmukaisesti tai denaturoituu ja lakkaa toimimasta kokonaan (Reece ym. 2011: 131). Laskostumisvirheet on yhdistetty muun muassa hullun lehmän taudin, 2. tyypin diabeteksen ja Alzheimerin, Parkinsonin ja Huntingtonin tautien syntyyn (Nelson & Cox 2008: 145). Myös eliön kokema stressi voi häiritä proteiinisynteesiä (Doyle ym. 2016). 3 PROTEIINISYNTEESI LUKIO-OPETUKSESSA Opetushallituksen laatimissa lukion valtakunnallisen opetussuunnitelman perusteissa määritellään, miten suomalainen lukiokoulutus tulee toteuttaa (Opetushallitus 2003, 2015). Luvuissa 3.1 ja 3.2 käsittelen ensin proteiinisynteesiä opetussuunnitelman mukaisesti opetettavana aiheena ja sitten opetussuunnitelman ohjeita ja näkemyksiä opetus- ja opiskelutavoista tämän pro gradu -tutkielman ja draamakasvatuksen kontekstissa. Luvussa 3.3 käsittelen proteiinisynteesiä lukion biologian oppikirjojen aiheena. 3.1 Lukion opetussuunnitelman perusteet 2003 Vuoden 2003 opetussuunnitelman perusteissa biologian opetuksen yleiseksi tavoitteeksi on asetettu muun muassa, että opiskelija hallitsee biologian keskeiset käsitteet ja tuntee ihmiselimistön toiminnan peruspiirteet (Opetushallitus 2003). Proteiinisynteesi opetettavana aiheena sisältyy kurssiin BI2 Solu ja perinnöllisyys, joka on toinen kahdesta kaikille pakollisesta biologian kurssista. Solujen toiminnan ohjaaminen, johon sisältyvät proteiinisynteesi ja DNA:n rakenne 8

13 ja toiminta, on yksi kurssin keskeisistä sisällöistä. BI2-kurssin yleisenä tavoitteena on muun muassa, että opiskelija ymmärtää solun ja solurakenteiden merkityksen elämän perusyksikköinä, osaa solun kemiallisen rakenteen ja toiminnan sekä osaa kytkeä ne yksilön toimintaan, tuntee geneettisen informaation rakenteen ja tietää miten geenit ohjaavat solun toimintaa. Nämä kaikki sisällöt voidaan kytkeä proteiinisynteesiin. Lukiokoulutuksen tehtävä on antaa opiskelijalle laaja-alainen yleissivistys (Opetushallitus 2003). Kaikki opiskelijat ovat yksilöitä ja erilaisia, joten myös opetus- ja opiskelumuotojen tulisi olla monipuolisia. Opiskelijoilla olisi oltava tilaisuuksia kokeilla ja löytää omalle oppimistyylilleen sopivia opiskelumuotoja. Opiskelussa korostuvat yhteistyö ja rakentava vuorovaikutus. Opetuksessa huomioidaan eri aistien ja tieto- ja viestintätekniikan käyttö ja kannustetaan opiskelijoita taiteelliseen toimintaan. Opetussuunnitelmaan on listattu oppiainerajat ylittäviä aihekokonaisuuksia, joilla painotetaan opetusta erityisten yhteiskunnallisesti merkittävien kasvatus- ja koulutushaasteiden mukaan. Tähän pro gradu -tutkielmaan liittyen Hyvinvointi ja turvallisuus -aihekokonaisuuden tavoitteena on muun muassa parantaa opiskelijan tunne- ja vuorovaikutustaitoja sekä ohjata opiskelijaa toimimaan rakentavalla tavalla erilaisissa sosiaalisissa tilanteissa. Teknologia ja yhteiskunta -aihekokonaisuuden tavoitteena on ohjata opiskelijaa ymmärtämään, käyttämään ja hallitsemaan teknologiaa. Biologian oppiaineessa on lisäksi listattu arvioinnissa painotettavia taitoja, joista yksi on ryhmässä toimiminen. 3.2 Lukion opetussuunnitelman perusteet 2015 Vuoden 2015 opetussuunnitelmassa biologian opetuksen yleisenä tavoitteena on muun muassa, että opiskelija kiinnostuu biologisesta tiedosta, tuntee biologisia rakenteita ja prosesseja ja käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa monipuolisesti opiskelun tukena (Opetushallitus 2015). Proteiinisynteesi opetettavana aiheena sisältyy kurssiin BI3 Solu ja perinnöllisyys, joka on valtakunnallinen syventävä kurssi eikä enää kaikille pakollinen. Proteiinisynteesi ja DNA:n ja RNA:n rakenne ovat edelleen kurssin keskeisiä sisältöjä Eliöt rakentuvat soluista -kokonaisuuden alla. BI3-kurssin yleisenä tavoitteena on muun muassa, että opiskelija syventää osaamistaan solun eri osien rakenteesta, toiminnasta ja toiminnan ohjaamisesta, ymmärtää eliöiden rakenteiden ja toimintojen pohjautuvan solutason prosesseihin ja käyttää käsitteitä ja malleja tarkastellessaan soluihin liittyviä ilmiöitä. Nämä kaikki sisällöt voidaan yhdistää proteiinisynteesiin. Lukiokoulutuksen tehtävä on vahvistaa opiskelijan laaja-alaista yleissivistystä (Opetushallitus 2015). Oppiminen on monimuotoista, joten opetuksessa tulisi käyttää monipuolisesti eri opetus-, ohjaus- ja opiskelumenetelmiä ja hyödyntää erilaisia oppimisympäristöjä. Opiskelussa 9

14 korostuvat yhteisöllisyys ja osallisuus. Opetuksella edistetään opiskelijoiden vuorovaikutus- ja ilmaisutaitojen kehittymistä ja itseluottamusta omiin oppimistaitoihin. Opiskelijaa ohjataan ottamaan vastuuta omasta oppimisestaan, ajattelemaan itsenäisesti ja luovasti, ratkaisemaan ongelmia ja rakentamaan uutta tietoa ja osaamista aktiivisesti yhteistyössä muiden kanssa. Kokeilemiseen perustuvat opetusmenetelmät kehittävät näitä taitoja. Opiskelijoille pyritään aikaansaamaan merkityksellisiä oppimiskokemuksia, koska ne sitouttavat ja innostavat opiskeluun. Opiskelijoita ohjataan hyödyntämään digitaalisia työvälineitä eli tieto- ja viestintäteknologiaa muun muassa uuden tiedon tuottamiseen. Vuoden 2015 opetussuunnitelmassa (Opetushallitus 2015) aihekokonaisuudet ja niiden merkitys säilyvät samankaltaisina kuin vuoden 2003 opetussuunnitelmassa (ks. kappale 3.1). Tämän pro gradu -tutkielman kontekstissa Hyvinvointi ja turvallisuus -aihekokonaisuuden tavoitteena on muun muassa parantaa opiskelijan itsetuntemusta ja kykyä käsitellä ristiriitoja rakentavasti. Teknologia ja yhteiskunta -aihekokonaisuuden tavoitteena on rohkaista opiskelijaa käyttämään tieto- ja viestintäteknologian suhteen omia mahdollisuuksiaan, luovuuttaan ja ongelmanratkaisutaitojaan sekä hyväksymään erheet osaksi luovaa prosessia. Biologian oppiaineessa on lisäksi listattu arvioinnissa huomioitavia taitoja, joita ovat muun muassa syy- ja seuraussuhteiden ymmärtäminen ja kokonaisuuksien hahmottaminen. Opiskelija voi osoittaa osaamistaan suullisesti erilaisissa vuorovaikutustilanteissa tai laatimalla yhteisöllisesti biologisen projektituotoksen, kuten videon. Biologian opetukselle ovat ominaisia aktivoivat ja vuorovaikutteiset työ- ja toimintatavat. 3.3 Lukion biologian oppikirjat Tämän pro gradu -tutkielman aineistonkeruun ja oppituntien pitämisen yhteydessä käytettiin biologian BI2-kurssin oppikirjoja. Oppikirjana oli joko BIOS 2: Solu ja perinnöllisyys, 4. painos (Happonen ym. 2008) tai Lukion biologia: Solu ja perinnöllisyys, 1. painos (Kokkonen ym. 2009). Proteiinisynteesiin liittyvät asiat esitettiin molemmissa oppikirjoissa melko samalla tavalla ja samassa laajuudessa, vaikka asiat tulivatkin ilmi hieman eri järjestyksessä ja eri sanoin selitettynä. Kirjojen kuvat olivat erilaisia, mutta niistä kävivät ilmi samat asiat. Molemmissa kirjoissa kerrottiin 1) proteiinien tehtävät, rakenne ja laskostumistasot, 2) DNA:n ja RNA:n rakenne, merkitys proteiinisynteesissä ja emäsparisääntö ja 3) proteiinisynteesin eteneminen vaihe kerrallaan. Oppikirjoissa oli joitakin pieniä eroja pääasiassa proteiinisynteesin vaiheiden esitysjärjestyksessä ja käsitteiden käytössä (Happonen ym. 2008, Kokkonen ym. 2009). BIOS 2 kuvasi 10

15 proteiinisynteesiä hieman tarkemmin kuin Lukion biologia. BIOS 2:ssa proteiinisynteesi sisältyi kappaleeseen neljä, kun taas Lukion biologiassa kappaleeseen 10. BIOS 2:ssa samassa kappaleessa kerrottiin ensin proteiineista ja DNA:sta ja sen jälkeen proteiinisynteesistä. Lukion biologiassa proteiineista, DNA:sta ja RNA:sta kerrottiin kappaleessa kolme, DNA:n rakenteesta tarkemmin kappaleessa yhdeksän ja proteiinisynteesistä kappaleessa 10. Lukion biologia puhui proteiinien ja proteiinisynteesin sijaan valkuaisaineista ja valkuaisaineiden valmistuksesta. Molemmissa kirjoissa oli taulukko lähetti-rna:n emäskolmikkojen ja aminohappojen vastaavuuksista, mutta BIOS 2:ssa lisäksi DNA:n mallijuosteen ja koodaavan juosteen emäskolmikoiden vastaavuuksista. BIOS 2:ssa mainittiin lähetti-rna:n synnyn tarkoittavan myös transkriptiota ja RNA-synteesiä sekä käytettiin DNA:n yhteydessä käsitteitä mallijuoste ja koodaava juoste. Nämä käsitteet puuttuivat Lukion biologiasta. Oppikirjoissa esitettiin proteiinisynteesiin liittyvistä asioista vain yksinkertaistetut perusteet verrattuna esimerkiksi lukion biologian BI5-kurssin (Bioteknologia) oppikirjoihin (Kokkonen ym. 2010, Happonen ym. 2013) saatikka biologian (Reece ym. 2011) tai biokemian (Nelson & Cox 2008) korkeakouluopintoihin. Kummassakaan oppikirjassa ei esiintynyt suurinta osaa vierasperäisistä käsitteistä tai proteiinisynteesin yksityiskohdista kappaleeseen 2.2 verrattuna. Kirjoista puuttuivat esimerkiksi kaikki esi-lähetti-rna:han liittyvät asiat, proteiinisynteesin säätelyyn osallistuvat proteiinit sekä laskostumisen yksityiskohdat. 4 DRAAMAN KÄYTTÖ OPETUKSESSA 4.1 Yleistä draamasta Draamakasvatus (myös draamapedagogiikka) on tieteenala, jossa draama nähdään sekä taidemuotona että kasvatuksen ja opetuksen välineenä (Toivanen 2012). Draaman aatteet rantautuivat Suomeen 1960-luvulla, ja opetustoiminnassa draamasta on käytetty aikaisemmin esimerkiksi käsitteitä ilmaisutaito tai luova draama. Draamakasvatus yhdistää teatterin, leikin ja kasvatuksen keinoja, joilla käsitellään teatterimaiseen muotoon sovitettuja teemoja, ilmiöitä tai oppisisältöjä. Opetuksessa voidaan käyttää monia työtapoja yksittäisistä tuokioista pitkäkestoisiin prosessidraamoihin, esimerkiksi roolileikkiä, improvisaatiota tai esityksiä. Draamalle on ominaista ryhmässä työskentely, tarinallisuus ja kokemuksellisuus. Draamaan liittyy aina affekteja eli tunnereaktioita (Ødegaard 2003). Draama voidaan luokitella sen mukaan, onko se valmiiksi jäsenneltyä vai spontaania, esittävää vai kokemuksellista ja opettajan vai oppilaan ohjaamaa. 11

16 Draaman opetuskäytössä ei ole olennaista esityksen hienous, vaan työskentelyn aikana tapahtuva ajatustyö ja oppiminen (Toivanen 2012). Draaman hyödyntämismahdollisuuksia nuorten opetuksessa on tutkittu jonkin verran (Ødegaard 2003). Draaman avulla voidaan esimerkiksi kehittää nuorten vuorovaikutustaitoja, mielikuvitusta ja visualisointikykyä (Dorion 2009). Lisäksi draama voi tehdä nuorista aktiivisempia, saada heidät viihtymään paremmin (Carlsson 2002, Saka ym. 2016) ja lisätä heidän osallisuuden tunnettaan (Carlsson 2002). Draaman avulla opettajat voivat myös saada paremmin välitöntä, epävirallista tietoa oppijoiden ymmärryksen tasosta (Ødegaard 2003). Konstruktiivisen oppimiskäsityksen pohjalta tarkasteltuna draamassa ei siirretä tietoa suoraan opettajalta tai oppikirjoista oppijoille, vaan he rakentavat tiedon itse uudelleen kolmiulotteiseen muotoon. Draamaa suunnitellessaan ja toteuttaessaan oppijat pohtivat käsitteitä itselleen merkityksellisillä tavoilla (Ødegaard 2003) ja yhdistävät niitä jokapäiväiseen elämäänsä, jolloin opitun tiedon pysyvyys lisääntyy (Saka ym. 2016). Draama voikin tarjota oppijoille merkityksellisiä oppimiskokemuksia (Ødegaard 2003, Toivanen 2012). Sosiaalinen ulottuvuus oppimiseen muodostuu tiedon rakentamisesta vuorovaikutuksessa muiden kanssa (Saka ym. 2016). Oppijoilla on oppimistilanteessa kaksoistietoisuus, jossa he toimivat sekä kuvitteellisessa roolissa että omana itsenään (Dorion 2009, Toivanen 2012). Tämä mahdollistaa oman ajattelun reflektoinnin ryhmän kommunikoidessa keskenään. Kokemuksellisen oppimiskäsityksen näkökulmasta draama on kehollista ja kokonaisvaltaista (Toivanen 2012). 4.2 Draama luonnontieteiden opetuksessa Luonnontieteiden opetuksessa draamaa voidaan hyödyntää kahdella tavalla (Dorion 2009). Ensimmäinen tapa on simuloida luonnontieteeseen tai teknologiaan liittyviä yhteiskunnallisia, kulttuurisia tai aatteellisia tapahtumia, joita oppijat eivät ole kokeneet. Tapa on hyödyllinen yhteiskunnallisten vaikutusten tai eettisten näkökulmien opettamisessa, ja se kehittää oppijoiden empatiakykyä. Tällainen draama toteutuu tyypillisesti roolileikkien tai väittelyjen kautta (Ødegaard 2003, Aubusson & Fogwill 2006, Dorion 2009). Esimerkiksi evoluutiosta voidaan väitellä eläytymällä Charles Darwinin ja evoluution vastustajien rooleihin (Duveen & Solomon 1994). Toinen tapa hyödyntää draamaa on simuloida abstrakteja luonnontieteellisiä ilmiöitä, joita ei muuten pystytä toteuttamaan tai havaitsemaan luokkahuoneessa (Dorion 2009). Tällainen draama toteutuu usein vertauskuvallisten roolileikkien, fyysisten simulaatioiden tai pantomiimin kautta (Ødegaard 2003, Aubusson & Fogwill 2006, Dorion 2009). Oppijat voivat esittää ihmisiä tai muita elollisia tai elottomia olioita (Aubusson & Fogwill 2006, Dorion 2009) ja 12

17 luoda ilmiöstä kolmiulotteisen mallin (Dorion 2009). Esimerkiksi proteiinisynteesiä voidaan opiskella eläytymällä proteiinisynteesin osatekijöiksi, kuten DNA:ksi ja aminohapoiksi. Draamallinen simulointi ilmentää tilannetta, jossa luonnontieteellistä ilmiötä ei vielä ymmärretä ja vain matkitaan muita, mutta myöhemmin muistellaan omaa roolia käsitellyssä asiassa ja ymmärrys syvenee (Aubusson ym. 1997). Draaman hyödyntämismahdollisuudet luonnontieteiden opetuksessa ovat monipuoliset (Ødegaard 2003, Aubusson & Fogwill 2006, McNaughton 2006, Dorion 2009, Abrahams & Braund 2012), mutta draaman käytöstä todellisissa, toteutuneissa opetustilanteissa on vain vähän tutkimustietoa (Ødegaard 2003, Dorion 2009, Saka ym. 2016). Tutkimus on vähäistä varsinkin lukioikäisten opetuksesta. Tutkimuksissa, joissa simuloitiin abstrakteja luonnontieteellisiä ilmiöitä vuotiaiden opetuksessa, draama muun muassa edisti opetettavan aiheen oppimista (Aubusson ym. 1997, Dorion 2009, Gül & Gücüm 2015, Saka ym. 2016), sai oppilaat osallistumaan aktiivisesti, kehitti oppilaiden kykyä visualisoida ja käsitteellistää opetettavaa aihetta (Aubusson ym. 1997, Dorion 2009), paransi oppilaiden vuorovaikutustaitoja (Gül & Gücüm 2015, Saka ym. 2016), sai aikaan huumoria (Dorion 2009, Gül & Gücüm 2015) ja kohensi oppimisilmapiiriä tai ryhmähenkeä (Aubusson ym. 1997, Gül & Gücüm 2015, Saka ym. 2016). Biologian oppiaineessa on tutkittu esimerkiksi evoluution (Duveen & Solomon 1994), hengitys- ja verenkiertoelimistön yhteistoiminnan (Aubusson ym. 1997), geeniteknologian (Ødegaard 2001), yhteyttämisen (Carlsson 2002), bioakkumulaation, nefronin toiminnan ja lääketieteen etiikan (Dorion 2009) sekä veriryhmien ja ihmisten sormenjälkien (Saka ym. 2016) opettamista vuotiaille nuorille draaman avulla. Lisäksi esimerkiksi fysiikassa (Aubusson ym. 1997, Dorion 2009, Gül & Gücüm 2015), kemiassa (Aubusson & Fogwill 2006, Dorion 2009) ja kestävässä kehityksessä (McNaughton 2006) on tutkimuksia vuotiaiden draamaopetuksesta. 5 TUTKIMUSKYSYMYKSET JA -HYPOTEESIT Tässä tutkimuksessa etsittiin vastauksia seuraaviin kysymyksiin: 1. Edistääkö draamaopetusmenetelmä proteiinisynteesin oppimista verrattuna perinteiseen opettajajohtoiseen opetusmenetelmään? 2. Millaisena opiskelijat kokevat draaman käytön proteiinisynteesin opetuksessa verrattuna perinteiseen opettajajohtoiseen opetusmenetelmään? 13

18 Tutkimuksen hypoteesina oli, että draaman käyttö opetuksessa edistää proteiinisynteesin oppimista vähintään yhtä hyvin tai jopa paremmin kuin perinteinen opettajajohtoinen opetusmenetelmä. Oletuksena oli, että opiskelijoista suuri osa suhtautuu myönteisesti draaman käyttöön proteiinisynteesin opetuksessa ja kokee draaman toimivaksi proteiinisynteesin opetusmenetelmäksi. Oletukset perustuivat opettajan pedagogisten opintojen opetusharjoittelussa tehtyyn opetuskokeiluun draaman käytöstä ihmisen immuunijärjestelmän toiminnan opetuksessa lukion BI4-kurssilla (Ihmisen biologia) vuonna AINEISTO JA MENETELMÄT 6.1 Tutkimuksen toteutus Tutkimus toteutettiin kvantitatiivisena poikittaistutkimuksena kolmessa itäsuomalaisessa lukiossa (lukiot 1, 2 ja 3) tammi-helmikuussa 2016 (kuva 3). Kvantitatiivisessa eli määrällisessä tutkimuksessa aineisto on esitettävissä numeraalisessa muodossa, ja sitä voidaan käsitellä tilastollisin menetelmin (Uusitalo 1996). Poikittaistutkimuksessa aineisto kerätään samaan aikaan useilta vastaajilta ja aineiston avulla pystytään kuvailemaan eri ilmiöitä (Vastamäki 2015). Jokaisessa kolmessa lukiossa proteiinisynteesi opetettiin kahdelle BI2-kurssin ryhmälle eri opetusmenetelmillä, toiselle perinteisellä opettajajohtoisella menetelmällä (perinteinen menetelmä) ja toiselle pääosin draaman avulla (draamamenetelmä). Tutkimukseen osallistui siten yhteensä kuusi ryhmää, joista kolmelle tehtiin opetuskokeilu draamamenetelmän käytöstä. Tutkimusaineisto kerättiin sähköisillä e-kyselylomakkeilla (liite 4a ja b), kurssikoetehtävän vastauksina ja opiskelijaryhmien näytelmätallenteina. Kyselytutkimuksessa valitaan perusjoukkoa edustava otos, jolta hankitaan tietoa kyselemällä (Uusitalo 1996). Kyselylomakkeella voidaan kerätä nopeasti tietoa muun muassa opiskelijoiden tiedoista, asenteista ja mielipiteistä (Soininen & Merisuo-Storm 2009). Kutsu gradututkimukseen lähetettiin sähköpostitse useiden itäsuomalaisten lukioiden rehtoreille ja biologian opettajille syys-marraskuussa 2015 (kuva 3). Kutsussa kerrottiin tutkimuksen aihe, ajankohta ja toteutus- ja aineistokeruutapa (liite 1). Tutkimuksen ajan yhteyshenkilöinä toimivat lukioiden biologian opettajat. Lukioissa, jotka valikoituivat mukaan, oli kahden rinnakkaisen BI2-kurssin opetusta yhtä aikaa samalla opettajalla lukion kolmannessa jaksossa (joulu-helmikuun aikana). Näin haluttiin luoda mahdollisimman vertailukelpoinen opetusti- 14

19 lanne BI2-kurssiryhmien välille. Mukaan valikoituneet lukiot olivat suuria, noin opiskelijan lukioita. Lukioilla, jotka eivät osallistuneet tutkimukseen, ei joko ollut BI2-kurssia haluttuna ajankohtana tai heillä oli silloin vain yhden BI2-kurssin opetusta. Kuva 3. Tutkimuksen ja Pro Gradu -tutkielman eteneminen. Draamaopetusmenetelmän käytöstä tehtiin esitestaus tammikuussa 2016 ennen tutkimuksen alkua erään suuren itäsuomalaisen lukion BI2-kurssin ryhmän oppitunneilla (kuva 3). Esitestauksella arvioitiin ajankäyttöä ja menetelmän ja materiaalien toimivuutta. Opiskelijoilta kerättiin myös palautetta, joka toimi kyselylomakkeiden pohjana. Esitestauksen ja palautteen perusteella tehtiin pieniä muutoksia oppitunnin kulkuun ja muokattiin materiaaleja selkeämmiksi ja loogisemmiksi. Esitestauksen tuloksia ei sisällytetä tähän tutkielmaan. Esitestaukseen ja varsinaiseen tutkimukseen osallistuvat lukiot sijaitsivat kahdessa eri kunnassa, joten testaukselle ja tutkimukselle pyydettiin ja saatiin asianmukaisesti lupa kyseisten kuntien lukiokoulutuksesta vastaavilta hallintoelimiltä (Soininen & Merisuo-Storm 2009). Opiskelijoiden huoltajilta ei ollut tarpeellista kysyä testaukselle tai tutkimukselle lupaa, sillä niissä ei kerätty yksilöityjä tunnistetietoja, ne toteutettiin osana koulun normaalitoimintaa, ne voivat tuottaa lukioille hyödyllistä tietoa opetusmenetelmistä ja tutkittavat olivat yli 15-vuotiaita (Tutkimuseettinen neuvottelukunta 2009). 15

20 Kaikkien kolmen lukion BI2-kurssiryhmien opetus tapahtui tammikuussa 2016 viikkojen 2 ja 3 aikana, jolloin jakso kolme oli alkuvaiheessa. Opetus vei korkeintaan kaksi 75 minuutin mittaista oppituntia ja opettajana toimi tämän tutkielman tekijä. Ryhmien oma opettaja oli oppituntien ajan luokan takaosassa eikä osallistunut oppitunteihin paitsi auttamalla teknisissä ongelmissa. Varsinaiseen proteiinisynteesin opetustapahtumaan kului ensimmäinen oppitunti ja asioiden koontiin seuraavasta oppitunnista minuuttia ryhmästä riippuen. Kussakin lukiossa toisen ryhmän opetukseen käytettiin perinteistä opettajajohtoista menetelmää (perinteinen ryhmä) ja toisen ryhmän opetukseen draamamenetelmää (draamaryhmä), jonka pohjalla oli sosiokonstruktiivinen oppimiskäsitys (ks. kappale 4.1). Kaikki oppitunnit noudattivat ensisijaisesti lukion vuoden 2003 opetussuunnitelmaa, mutta ne soveltuvat yhtä lailla vuoden 2015 opetussuunnitelman mukaiseen opetukseen (ks. kappaleet 3.1 ja 3.2). Oppituntien lähtökohtana oli, että ne olisivat täysin toteutettavissa tavallisena lukion koulupäivänä ilman suuria ennakkovalmisteluja. Materiaalien lähtökohtana oli, että ne löytyisivät jokaisesta lukiosta eikä niiden hankkiminen aiheuttaisi lisäkustannuksia tai suurta vaivaa. Opetuksen tukena käytettiin BI2-kurssin oppikirjaa (ks. tarkemmin kappale 3.3), PowerPoint (PP) -esityksiä ja draamaryhmien tunneilla videokuvauslaitteita (joko tablettitietokoneita tai kännyköitä). Molemmilla oppitunneilla käytettiin sanaa proteiini, vaikka Lukion biologia -kirjassa puhutaankin valkuaisaineista. Kirjojen kuvia katsottiin opetuksen yhteydessä asioiden havainnollistamiseksi. PP-esitykset olivat ulkoasultaan ja sisällöltään pääosin yhteneviä, vain esittämistapa oli erilainen (liite 2a ja b). Osallistuvien lukioiden biologian opettajat auttoivat PPesitysten suunnittelussa. Molemmissa PP-esityksissä proteiinisynteesi esitettiin kronologisessa järjestyksessä kahdessa vaiheessa, mitä ennen käytiin läpi tietoa proteiineista, DNA:sta ja RNA:sta. Esityksissä olennaiset käsitteet oli lihavoitu ja teksti tuli näkyviin rivi kerrallaan opetuksen seuraamisen helpottamiseksi. Kaikilla rinnakkaisilla oppitunneilla pyrittiin toimimaan mahdollisimman identtisesti vertailukelpoisuuden maksimoimiseksi. Pyrittiin osoittamaan positiivista asennoitumista opetettavaa aihetta, opiskelijoita ja koko oppituntia kohtaan. PP-esityksen avulla opetettaessa tai osoitettaessa muuten puhe koko ryhmälle pyrittiin puhumaan selkeästi ja kuuluvasti, esiintymään luontevasti ja katsomaan opiskelijoita. Äänenpainoja käytettiin jonkin verran olennaisten tapahtumien ja käsitteiden korostamiseen. Proteiinisynteesistä ei kerrottu juurikaan PP-esitysten ulkopuolisia asioita, vaan asiat käytiin läpi niissä olevalla tarkkuudella, vaikka oppikirjoissa asiat oli selitetty tarkemmin. Kuitenkin PP-esityksen yhteydessä muun muassa lähetti-rna:n muodostumista selvennettiin sanoen lähetti-rna pariutuu hetkellisesti DNA:n kanssa, ja kaikissa 16

21 muissa ryhmissä paitsi lukion 1 perinteisessä ryhmässä käytettiin vertauksia DNA on kuin tikapuut, jossa pitkät osat ovat sokeri-fosfaatti-runko ja poikkipuolat pariutuneet emäkset, RNA on kuin DNA:n serkku ja emäsosat pariutuvat keskenään, koska ne sopivat toisiinsa kuin avain lukkoon. Opiskelijat olivat oppitunneilla pääosin hiljaisia, viittasivat vähän eikä työrauhaongelmia juuri ollut Ensimmäinen oppitunti Jokaisessa lukioissa perinteisen ryhmän ja draamaryhmän ensimmäiset oppitunnit olivat saman aamupäivän aikana. Ensin oli perinteisen ryhmän ja sitten draamaryhmän oppitunti. Ensimmäisten oppituntien aluksi opiskelijoille esittäydyttiin ja kerrottiin lyhyesti gradun aiheesta ja oppituntien kulusta. Proteiinisynteesin kerrottiin olevan aihe, joka vaatii keskittymistä. Sen sijaan vältettiin esimerkiksi sanoja vaikea, hankala tai monimutkainen, jotta ehkäistäisiin negatiivisten ennakkoasenteiden muodostumista. Pääsääntöisesti oppituntien opetus alkoi vasta noin viisi minuuttia varsinaisen alkamisajan jälkeen esimerkiksi opiskelijoiden myöhästelyn tai päivänavauksen takia. Perinteisen ryhmän ensimmäisellä oppitunnilla proteiinisynteesi käytiin läpi opettajajohtoisesti PP-esityksen (liite 2a) ja oppikirjan kuvien avulla. Opiskelijat tekivät muistiinpanoja proteiineista, DNA:sta ja RNA:sta (kynällä merkityt rivit), mutta eivät proteiinisynteesistä ajan säästämiseksi. Proteiinisynteesin molemmista vaiheista katsottiin lyhyt animaatio (äänetön) ja lopuksi koko proteiinisynteesistä kokoava animaatio (englanniksi, englanninkielinen tekstitys). Kokoava animaatio pysäytettiin säännöllisesti ja kerrottiin myös suomeksi, mitä animaatiossa tapahtuu. Tähän vaiheeseen kului noin 45 minuuttia kaikilla kolmella ryhmällä. Lopputunnin ajan, noin 30 minuuttia, opiskelijat tekivät kolmea opettajan laatimaa tehtävää. Tehtävät oli laadittu siten, että niissä harjoiteltiin samoja asioita kuin näytelmässä (liite 2a). Luokassa kierreltiin havainnoimassa, miten tehtävien teko sujuu ja neuvomassa opiskelijoita. Kysyttiin esimerkiksi Miten menee/miten sujuu?, Voinko auttaa/tarvitsetko apua?, Onko kysyttävää?, Voitko näyttää tehtävän vastaukset/saanko nähdä vastauksesi tehtävään? tai sanottiin Katson, miten sinulla sujuu. Tällöin opiskelijat usein kysyivät neuvoa. Jos opiskelijan vastaus tehtävään oli oikein, annettiin positiivista palautetta sanoen Hyvä/Just!, Hyvin sujuu tai Ihan oikein. Jokaisen opiskelijan luona ehdittiin käydä vähintään kaksi kertaa, useimpien luona kolmesti. Kaikki opiskelijat ehtivät tehdä ainakin tehtävistä ensimmäisen. Jos tehtäviä ei ehtinyt tehdä loppuun, ne jäivät kotitehtäväksi. 17

22 Draamaryhmän ensimmäisellä oppitunnilla proteiinisynteesi käytiin ensin läpi opettajajohtoisesti PP-esityksen (liite 2b) ja oppikirjan kuvien avulla. PP-esityksessä proteiinisynteesi oli esitetty ikään kuin vaiheittain etenevänä pienenä näytelmänä, jonka käsikirjoitus käytiin läpi (liite 3). Opiskelijoiden ei tarvinnut tehdä oppitunnilla muistiinpanoja, vaan käsikirjoitus ja muistiinpanot proteiineista, RNA:sta ja DNA:sta jaettiin opiskelijoille valmiina kaksipuoleisena monisteena oppitunnin alussa. Näin toimittiin, jotta säästettäisiin aikaa ja opiskelijat pystyisivät seuraamaan tunnin kulkua paremmin sekä lisäämään muistiinpanoihin halutessaan omia merkintöjä. Muistiinpanoihin oli kirjattu samankaltaisuuden vuoksi vain ne kohdat, jotka perinteisenkin ryhmän oppitunnilla kirjoitettiin. Käsikirjoitus oli laadittu neljästä viiteen opiskelijan ryhmälle, ja siinä kerrottiin näytelmän roolihahmot, tapahtumapaikat, juoni ja tarvittava rekvisiitta. Ryhmien tuli kuvata näytelmänsä heille varatuilla tablettitietokoneilla (tabletit) tai toissijaisesti omilla kännyköillään. Tabletit olivat lukioissa 1 ja 3 oppilaitosten omia ja lukiossa 2 toiselta oppilaitokselta lainattuja. Tablettien tai kännyköiden käyttöön ei ohjeistettu, vaan luotettiin siihen, että opiskelijat osaavat käyttää yksinkertaista videokuvaustoimintoa. Käsikirjoituksessa oli myös ohjeet valmiin näytelmän lähettämiseen sähköisessä muodossa, mutta lähetystapa vaihteli lukioittain ja sisälsi henkilötietoja, joten ohjetta ei ole esitetty liitteessä 3. PP-esityksen lopussa katsottiin sama kokoava animaatio proteiinisynteesistä kuin perinteisen ryhmän kanssa (englanniksi, englanninkielinen tekstitys), mutta ei kahta muuta animaatiota. Samoin animaatio pysäytettiin säännöllisesti ja kerrottiin suomeksi, mitä animaatiossa tapahtuu. Sitten opiskelijoita ohjeistettiin näytelmän tekoon sanoen Näytelmän saa vapaasti toteuttaa miten tahansa, kunhan seuraa käsikirjoitusta tai Näytelmän toteutus on ihan teidän omassa harkinnassa, kunhan seuraa käsikirjoitusta. Rekvisiittana sai käyttää mitä vain, mutta opiskelijoille oli varattu valmiiksi materiaaleja: jokaiselle ryhmälle yksi tabletti ja vähintään neljää eriväristä paperia sekä sakset, tussi ja liima. Paperien käyttöön ei erityisesti kannustettu, mutta kerrottiin, että niitä voi käyttää rekvisiittana. Tähän opettajajohtoiseen vaiheeseen kului noin minuuttia ryhmästä riippuen. Lopputunti, noin minuuttia, oli varattu näytelmien tekemiseen. Aika sisälsi opiskelijoiden ryhmäytymisen, rekvisiitan muokkaamisen sekä näytelmän suunnittelun, toteutuksen ja kuvaamisen. Viimeinen viisiminuuttinen oli varattu valmiiden näytelmien lähettämiseen sähköisessä muodossa. Opiskelijoille kerrottiin, että näytelmän tekemiseen on aikaa vain tämä oppitunti. Opiskelijat jakautuivat ryhmiin pääosin omatoimisesti, mutta joidenkin ryhmien muodostumista autettiin. Useimmissa ryhmissä oli neljästä viiteen opiskelijaa, mutta myös yksi kol- 18

23 men ja yksi kuuden hengen ryhmä muodostui. Suurin osa ryhmistä otti nopeasti käsikirjoituksen, oppikirjan ja muita materiaaleja mukaansa ja hajaantui eri puolille koulua tekemään näytelmää. Osa ryhmistä jäi luokkaan ja osa ryhmistä kävi hakemassa myöhemmin lisää materiaaleja, esimerkiksi paperia, teippiä tai sinitarraa. Välittömästi alettiin kiertää ryhmän luota toiselle, jotta voitiin havainnoida näytelmän teon etenemistä ja neuvoa ja kannustaa opiskelijoita. Aluksi sanottiin esimerkiksi Tulin vain seuraamaan, miten teillä sujuu/tulin vain salakuuntelemaan tai kysyttiin Tuliko teille mieleen ideoita? /Onko teillä ideoita?. Kun oli havainnoitu hetki opiskelijoiden työskentelyä tai he olivat kertoneet ideansa, heitä neuvottiin tarpeen mukaan ja annettiin positiivista palautetta, esimerkiksi Hyvä idea, Hyvältä vaikuttaa tai Ihan oikein. Suorien ehdotusten antamista näytelmän toteutukseen vältettiin, mutta muistutettiin, että esimerkiksi paperia tai mitä tahansa muuta ympärillä olevaa on mahdollista käyttää rekvisiittana. Jokaisen ryhmän luona ehdittiin käydä vähintään kaksi kertaa. Suurin osa ryhmistä näytti ymmärtäneen opettajajohtoisen osuuden perusteella ainakin jotenkuten, mitä proteiinisynteesissä tapahtuu, suhtautuvan melko myönteisesti vaikkakin hieman hämmentyneesti tehtävänantoon ja työskentelevän yhdessä keskustellen. Jotkut ryhmät vaikuttivat innostuneilta ja jopa riehakkailta. Jotkut ryhmät taas myönsivät, etteivät olleet ymmärtäneet lainkaan, mistä proteiinisynteesissä on kyse, mitä heidän tulisi tehdä tai he vaikuttivat passiivisilta. Tällaisten ryhmien kanssa käytiin proteiinisynteesiä uudelleen läpi käsikirjoituksen avulla. Jotkut ryhmät vaikuttivat tuntevan paineita siitä, tuleeko näytelmästä tarpeeksi hyvä. Tällaisille ryhmille kerrottiin, ettei videon tarvitse olla mikään mestariteos, vaan pääasia on, että proteiinisynteesin pääkohdat tulevat näytelmässä ilmi käsikirjoituksen mukaisesti. Näytelmiä ei arvosteltu numeerisesti eivätkä ne vaikuttaneet kurssiarvosanaan. Opiskelijoita ohjeistettiin tulemaan takaisin luokkaan vähän ennen oppitunnin päättymistä, jotta he ehtisivät lähettää kuvaamansa näytelmät tabletista tai kännykästä tämän tutkielman tekijälle. Tähän vaiheeseen kului aiottua enemmän aikaa, koska kaikki ryhmät eivät saaneet näytelmäänsä kokonaan tai ollenkaan kuvattua ja valmiiden näytelmien lähettämisessä oli tietoteknisiä ongelmia. Oli ajateltu, että opiskelijat tekevät keskeneräiset näytelmät valmiiksi omalla ajallaan, mutta kaikissa ryhmissä se ei ollut mahdollista: lukiossa 2 tabletit oli palautettava heti oppitunnin jälkeen ja muissa lukioissa kaikkien ryhmien ei ollut mahdollista kokoontua ennen seuraavaa oppituntia. Niinpä keskeneräisten näytelmien kuvaamiseen varattiin aikaa seuraavalle oppitunnille tai kuvaaminen jätettiin kesken. Opiskelijoita ei ohjeistettu yhteisesti kuvaamaan näytelmää yhden otoksen tekniikalla, joka olisi ollut nopein tapa. Tämän seurauksena osa 19

24 ryhmistä käytti näytelmän kuvaamiseen editointityökalua, joka vei enemmän aikaa kuin kerralla kuvattu näytelmä. Valmiit näytelmät lähetettiin joko sähköpostin liitteenä, Office 365 OneDrive -pilvipalvelun kautta tai Peda.net-sivun kautta. Näytelmän lähettämisyrityksiin kului joillakin ryhmillä jopa koko välitunti. Lukioissa 2 ja 3 tämän tutkielman tekijä talletti suurimman osan oppitunnilla valmistuneista näytelmistä oppitunnin jälkeen. Kaikissa lukioissa opiskelijat yrittivät kuitenkin ensin itse lähettää näytelmää Toinen oppitunti Kaikissa lukioissa perinteisen ryhmän ja draamaryhmän toiset oppitunnit olivat yhdestä kolmeen päivää ensimmäisten oppituntien jälkeen. Oppitunneilla koottiin yhteen edellisen oppitunnin asiat joko tarkistamalla kotitehtävät (perinteiset ryhmät) tai katsomalla valmiit näytelmätallenteet (draamaryhmät). Lisäksi täytettiin tietokoneella sähköinen kyselylomake, joka oli osittain erilainen perinteisellä ja draamaryhmällä. Tämä osuus vei perinteisellä ryhmällä noin 40 minuuttia ja draamaryhmällä noin minuuttia. Kyselylomakkeen täyttämistä varten opiskelijat joko hakivat luokkaan kannettavat tietokoneet, ryhmän oma opettaja toi kannettavat luokkaan tai opiskelijat menivät atk-luokkaan tekemään kyselyn. Kannettavat tietokoneet eivät merkittävästi häirinneet opetusta. Perinteinen oppitunti aloitettiin muistuttamalla, että edellisen oppitunnin aiheena oli proteiinisynteesi, josta opiskelijoilla oli kotitehtäviä, jotka tarkistetaan. Opetuksen tukena käytettiin edellisen oppitunnin PP-esitystä, jonka loppuun oli kirjoitettu kotitehtävien oikeat vastaukset (liite 2a). Kotitehtävät käytiin läpi kyselemällä opiskelijoilta vastauksia ja näyttämällä vastaukset kohta kerrallaan PP-esityksestä. Vain muutama opiskelija jokaisessa ryhmässä viittasi. Hyvän vastauksen kertonutta opiskelijaa kehuttiin. Ensimmäisen kotitehtävän d-kohta oli mahdollista ymmärtää kahdella tavalla, joten molemmat vaihtoehdot tuotiin esille. Toisessa kotitehtävässä opiskelijoiden kertomien vastausten lisäksi luettiin ääneen PP-esitykseen kirjoitettu vastaus. Lähetti-RNA:n ja siirtäjä-rna:n merkityksen muistamisen helpottamiseksi kerrottiin, että Lähetti-RNA:ta tarvitaan, koska DNA ei voi tulla ulos tumasta. Lähetti-RNA lähettää tiedon proteiinista solulimaan, jossa siirtäjä-rna siirtää aminohappoja sen luo. Kolmannessa tehtävässä opiskelijoilla oli mahdollisuus tulla näyttämään oma piirroksensa dokumenttikameran välityksellä, mutta kukaan ei halunnut tulla. Niinpä mallipiirros piirrettiin luokan taululle. Seuraavaksi annettiin ohjeet kyselylomakkeen täyttämiseen. Kerrottiin, että kyselyn täyttäminen vie noin viisi minuuttia. Taululle kirjoitettiin kyselyn lyhennetty Internet-osoite ja kyseessä olevan lukion ja opintojen mahdollisten suuntautumislinjojen numerot, jotta opiskelijat 20

25 tietäisivät, mitkä numerot kyselyssä tulee valita. Muistutettiin, että väittämissä vaihtoehto 5 tarkoittaa en osaa sanoa. Kerrottiin, että vastaukset käsitellään luottamuksellisesti ja toivomus on, että kyselyyn vastataan totuudenmukaisesti. Kerrottiin, että jos opiskelijoille tulee mieleen jotain kysyttävää, siitä saa kysyä. Tutkimuksen tekijä oli paikalla siihen asti, että kaikki opiskelijat olivat täyttäneet kyselylomakkeen. Lopuksi opiskelijoita ja opettajaa kiitettiin yhteisesti mahdollisuudesta tulla opettamaan, kerrottiin opettamisen olleen mukavaa ja toivottiin opiskelijoiden oppineen jotakin. Sitten luokasta poistuttiin ja ryhmän oma opettaja jatkoi oppituntia toisesta aiheesta. Draamaoppitunti aloitettiin muistuttamalla, että edellisen oppitunnin aiheena oli proteiinisynteesi, josta tehtiin näytelmiä. Käsikirjoitusmoniste jaettiin niille opiskelijoille, jotka eivät olleet paikalla edellisellä oppitunnilla. Näytelmä oli jäänyt kesken ja/tai kuvaamatta lukiossa 1 yhdellä ryhmällä, lukiossa 2 kahdella ryhmällä ja lukiossa 3 kolmella ryhmällä. Lukioiden 2 ja 3 ryhmät saivat oppitunnin alussa 10 minuuttia aikaa näytelmänsä tekemiseen, mutta heiltä kului siihen noin minuuttia. Ryhmät menivät luokan ulkopuolelle eikä heitä enää autettu työskentelyssä. Lukiossa 1 ryhmä, jolla näytelmä jäi kesken, teki näytelmän loppuun vasta kyselylomakkeen täyttämisen jälkeen. Lukion 2 ryhmillä ei ollut enää käytössä lainatabletteja, joten he kuvasivat näytelmät kännykällä. Oppitunnin alussa valmiit näytelmät nimettiin näytelmää tehneiden opiskelijoiden mukaan. Lukioissa 2 ja 3 tämä tapahtui sillä välin, kun osa ryhmistä teki näytelmiä valmiiksi. Kaikki näytelmät nimettiin sitä mukaa kuin ne valmistuivat. Nimeämisellä tunnistettiin oppitunnilla näytelmän tekijät ja laskettiin myöhemmin, montako opiskelijaa ryhmissä oli. Lukioissa 1 ja 2 kannettavat tietokoneet avattiin oppitunnin alussa valmiiksi. Lukiossa 2 tekniset ongelmat viivästyttivät kannettavien käynnistymistä ja Internetyhteyden päälle saamista. Seuraavaksi näytelmät katsottiin taululta dokumenttikameran välityksellä. Lukioissa 1 ja 3 kaikki opiskelijat olivat tällöin jo paikalla, mutta lukiossa 2 kaksi ryhmää oli vielä poissa luokasta ja he saapuivat kesken paikalle. Jokainen näytelmätallenne katsottiin ensin kerran läpi ja sitten uudestaan välillä pysäyttäen. Pysäytyskohdissa lähes jokaiselta näytelmän tehneeltä ryhmältä kysyttiin, mitä videossa tapahtuu tai sanottiin Tässä tapahtuu - -, eikö niin? Jos tekijät eivät osanneet vastata, kysymys osoitettiin koko kurssiryhmälle. Käytiin läpi, mitä näytelmistä jäi puuttumaan tai mitä asiavirheitä niissä oli. Näytelmää kehuttiin erityisesti, jos siinä oli ymmärretty asiasisältö hyvin, opiskelijat olivat itse näytelleet siinä tai se oli hauska. Samoin kuin perinteisellä oppitunnilla, sopivassa välissä lähetti-rna:n ja siirtäjä-rna:n merkitystä täsmennettiin kertomalla, että Lähetti-RNA:ta tarvitaan, koska DNA ei voi tulla ulos tumasta. 21

26 Lähetti-RNA lähettää tiedon proteiinista solulimaan, jossa siirtäjä-rna siirtää aminohappoja sen luo. Kaikilta opiskelijoilta kysyttiin sopivalla hetkellä lupa näytelmien analysoimiseen ja esittämiseen. Opiskelijoilta kysyttiin Saako graduntekijä analysoida gradussaan näytelmää? Näytelmää ei tällöin näytetä ulkopuolisille, vain kahdelle graduohjaajalle. ja Saako näytelmää näyttää Itä-Suomen yliopiston sisäisessä tutkimus- ja opetuskäytössä, esim. opettajankoulutustunneilla? Näytelmää ei esitetä julkisesti eikä kaupallisesti. Kysymykset näkyivät samalla PPesityksessä. Oppitunnin lopuksi annettiin ohjeet kyselylomakkeen täyttämiseen, täytettiin kyselyt ja hyvästeltiin ryhmä aivan samoin kuin perinteisellä oppitunnilla. 6.2 Tutkimusaineiston keruu Tutkimusaineisto kerättiin sähköisillä e-kyselylomakkeilla (liite 4a ja b), kurssikoetehtävän paperisina vastauksina ja opiskelijaryhmien sähköisinä näytelmätallenteina. Kyselylomakkeisiin vastattiin toisen oppitunnin loppupuolella. Ne olivat osittain erilaiset perinteisellä ja draamaryhmällä. Perinteisen ryhmän kyselyssä oli 26 kysymystä ja draamaryhmän kyselyssä 30 kysymystä. Opiskelijat eivät tienneet etukäteen kyselylomakkeen sisältöä ja kyselyihin vastattiin nimettömästi. Kyselylomakkeissa oli suljettuja kysymyksiä ja lopussa yksi avoin kysymys (Soininen & Merisuo-Storm 2009). Suljetuissa kysymyksissä vastausvaihtoehdot oli annettu valmiiksi, mutta joitakin vaihtoehtoja oli mahdollisuus täydentää avoimeen kenttään. Molemmissa kyselylomakkeissa oli kolme osiota: Taustatiedot, Tiedot ja taidot sekä Oppitunti (liite 4a ja b). Taustatiedot-osiossa kysyttiin opiskelijoiden sukupuolta, ikää, äidinkieltä, oppilaitosta, opintojen suuntautumislinjaa tai painotusta ja mahdollista oppimisvaikeutta. Vastausvaihtoehdot oppilaitoksissa ja opintojen suuntautumislinjoissa tai painotuksissa oli ilmaistu ainoastaan numeroin lukioiden anonymiteetin säilyttämiseksi. Ennen kyselyä taululle kirjoitettiin auki kuhunkin lukioon liittyvät vastausvaihtoehdot, jotta opiskelijat tietäisivät, mitkä numeroista valita. Tiedot ja taidot -osion avulla selvitettiin opiskelijoiden oppitunteja edeltävää proteiinisynteesiin liittyvää osaamista ja oppitunteihin liittyviä työskentelytaitoja ja -mieltymyksiä. Osio koostui kysymyksistä ja väittämistä ja oli perinteisellä ryhmällä hieman suppeampi (liite 4b), sillä tutkimuksessa mielenkiinto kohdistui ennen kaikkea draamamenetelmällä opetusta saaneiden opiskelijoiden vastauksiin. Oppitunti-osion avulla selvitettiin opiskelijoiden kokemuksia ja mielipiteitä proteiinisynteesin oppimisesta ja käytetystä opetusmenetelmästä. Osio koostui väittämistä, jotka erosivat osit- 22

27 tain perinteisen ryhmän ja draamaryhmän välillä (liite 4 a ja b). Väittämillä kartoitettiin opiskelijoiden kokemuksia oman proteiinisynteesiosaamisen kehittymisestä oppituntien aikana, opettajajohtoisen osuuden onnistumisesta, näytelmän tai tehtävien tekemisen herättämistä tunteista, näytelmän tai tehtävien tekemisen mahdollistavista ulkoisista tekijöistä sekä mieltymyksestä muiden opetusmenetelmien käyttöön. Vastausasteikkona käytettiin viisiportaista Likertin asteikkoa, jossa vastausvaihtoehdot olivat 1=täysin eri mieltä, 2=jokseenkin eri mieltä, 3=jokseenkin samaa mieltä, 4=täysin samaa mieltä ja 5=en osaa sanoa (Valli 2015). Perinteisellä menetelmällä opetettujen opiskelijoiden vastaukset toimivat vertailukohtana draamaryhmien vastauksille pääosin Taustatiedot-osion osalta, mutta osittain myös osioiden Tiedot ja taidot ja Oppitunti väittämien osalta. Kyselylomakkeen lopussa oli avoin kysymys, johon oli mahdollista kommentoida vapaasti oppituntia tai jättää muita terveisiä. Kurssikokeet pidettiin kaikilla BI2-kurssiryhmillä helmikuussa 2016 (kuva 3). Koko kokeen tekemiseen oli lukiosta riippuen aikaa kaksi ja puoli tai kolme tuntia, joka riitti kaikille opiskelijoille. Kokeessa oli proteiinisynteesistä tehtävä, jonka tehtävänanto oli: Tähän tehtävään on pakko vastata, mutta se ei voi vaikuttaa koearvosanaan muuten kuin korottavasti. Selitä, miten proteiinisynteesi tapahtuu. Voit piirtää vastauksen tueksi kuvan. Enimmäispistemäärä on kolme pistettä. Vastauksen on mahduttava yhdelle A4-arkille. Opiskelijoille oli kerrottu etukäteen, että proteiinisynteesi tai sitä käsittelevä oppikirjan kappale kuuluu koealueeseen, ja että siitä voi olla koetehtävä. Lukiossa 1 proteiinisynteesiä ei käsitelty ryhmän oman opettajan pitämällä kertaustunnilla, mutta lukioissa 2 ja 3 proteiinisynteesi kerrattiin pääpiirteittäin, kuitenkaan sitä erityisesti painottamatta. Opiskelijat kirjoittivat vastauksensa erilliselle paperille ja vastaukset postitettiin tämän tutkielman tekijälle, joka arvioi ja pisteytti ne. Yhden ryhmän vastaukset tarkastettiin kiireellisyyden vuoksi sähköisessä muodossa olevista valokuvista. 6.3 Aineiston tilastollinen käsittely Kyselylomakkeiden ja kurssikoetehtävän vastausten sekä näytelmätallenteiden käsittelyyn käytettiin Microsoft Excel ohjelmaa. Erilaisten taulukoiden ja kuvien tekemiseen käytettiin Excel-, SPSS- ja Microsoft Office PowerPoint ohjelmia. Kyselylomakkeiden ja koetehtävän vastaukset sekä näytelmätallenteiden tiedot muutettiin numeeriseen muotoon ja siirrettiin Exceliin. Kyselylomakkeiden vastaukset siirrettiin suoraan Internet-osoitteestaan, kun taas kurssikoetehtävän vastaukset ja näytelmätiedot kirjattiin Exceliin käsin. Excelin avulla kaikista aineistoista laskettiin tilastollisia tunnuslukuja, kuten todellisia ja suhteellisia lukumääriä sekä keskiarvoja. Kyselylomakkeiden osioiden Tiedot ja taidot ja Oppitunti väittämät luokiteltiin 23

28 kaikille yhteisiin väittämiin, vain perinteisten oppituntien ja vain draamaoppituntien kyselylomakkeen väittämiin. Vastaukset luokissa 1=täysin eri mieltä ja 2=jokseenkin eri mieltä sekä vastaavasti luokissa 3=jokseenkin samaa mieltä ja 4=täysin samaa mieltä yhdistettiin tärkeimpien väittämien osalta paremman kokonaiskuvan saamiseksi. Kaikki kurssikoevastaukset arvioitiin ja pisteytettiin laadittujen arviointiperusteiden mukaisesti. Arvioinnissa valittiin kuusi ydinasiaa, jotka proteiinisynteesin vaiheista tulisi tietää: 1. DNA avautuu 2. Lähetti-RNA rakentuu DNA:n emäsjärjestyksen mukaisesti (tumassa) 3. Lähetti-RNA siirtyy ribosomin pinnalle (solulimaan) 4. Emäsparit ovat G-C ja A-T tai A-U (RNA:ssa on T:n tilalla U) 5. Ribosomin pinnalla siirtäjä-rna lukee lähetti-rna:ta ja tuo paikalle aminohappoja (, jotka vastaavat lähetti-rna:n emäskolmikkoja) 6. Aminohapoista muodostuu ketju, josta muodostuu proteiini Jokaisesta kuudesta ydinasiasta sai puoli pistettä, yhteensä siis enintään kolme pistettä. Vastaukset pisteytettiin puolen pisteen välein. Vähäisiä kirjoitusvirheitä tai pieniä epätarkkuuksia ei huomioitu arvioinnissa. Kokonaispisteistä kuitenkin vähennettiin puoli pistettä, jos koevastauksesta puuttui kolme tai neljä suluissa olevaa asiaa. Pisteitä ei vähennetty, jos suluissa olevista asioista puuttui yksi tai kaksi. Samaa arviointiperiaatetta sovellettiin muutamien muidenkin ilmausten kohdalla, esimerkiksi pisteitä ei vähennetty, jos kohdassa Emäsparit ovat G-C ja A-T tai A-U vain toinen emäspareista A-T tai A-U oli väärin ja emäspari G-C oli oikein. Vastauksissa oli runsaasti vaihtelevia sanamuotoja ja epäselviä ilmauksia, joiden kohdalla oli päätettävä, tulkitaanko ne virhekäsityksiksi vai ei. Jokaisen puoli pistettä antavan kohdan ja muiden ilmausten osalta mietittiin tarkasti, miten niihin suhtaudutaan. Hyväksytyt ja hylätyt ilmaukset listattiin huolellisesti ylös, ja vastauksia verrattiin arviointikriteereihin. Näin pyrittiin mahdollisimman tasapuoliseen arviointiin. Vastauksista kävivät ilmi opiskelijan saama pistemäärä, sukupuoli, lukio ja käytetty opetusmenetelmä. Kurssikoevastausten ja joidenkin kyselylomakkeen väittämien käsittelyyn käytettiin Excelin lisäksi IBM SPSS Statistics 21 -ohjelmaa. Aineisto siirrettiin Excelistä SPSS-ohjelmaan, jolla suoritettiin aineiston tilastollinen analysointi. Koetehtävän pistemäärien normaalijakautuneisuutta testattiin Kolmogorov-Smirnovin testillä tai Shapiro-Wilk-testillä. Kolmogorov-Smirnovin testillä testattiin yli 50 vastauksen aineistoja (kaikkien opiskelijoiden yhteispistemäärä, lu- 24

29 kioiden 2 ja 3 pistemäärä, tyttöjen ja poikien pistemäärä), kun taas Shapiro-Wilk-testillä testattiin alle 50 vastauksen aineistoja (lukion 1 pistemäärä) (Karjaluoto 2007). Kolmogorov-Smirnovin testin mukaan yhteispistemäärä (p=0,001), lukioiden 2 (p=0,050) ja 3 pistemäärä (p=0,017) ja tyttöjen (p=0,006) ja poikien (p=0,048) pistemäärä eivät olleet normaalisti jakautuneita. Shapiro-Wilk-testin mukaan myöskään lukion 1 pistemäärä ei ollut normaalisti jakautunut (p=0,006). Koska pistemääräaineistot eivät olleet normaalijakautuneita, niiden analysointiin käytettiin ei-parametrisiä testejä (Karjaluoto 2007). Kahden riippumattoman muuttujan keskiarvojen vertailuun käytettiin Mann-Whitneyn U-testiä (pistemäärä ja opetusmenetelmä tai sukupuoli) ja useamman riippumattoman muuttujan keskiarvojen vertailuun Kruskal-Wallisin testiä (pistemäärä ja lukio). Spearmanin korrelaatiokertoimella testattiin draamamenetelmällä opetettujen opiskelijoiden kyselylomakkeen väittämien vastausten välisiä riippuvuussuhteita. Vastausaineistosta rajattiin pois vastaukset luokassa 5=en osaa sanoa. Näytelmätallenteet siirrettiin opiskelijoiden käyttämiltä laitteilta tämän tutkielman tekijälle. Näytelmät tehneiden opiskelijoiden nimet muutettiin aluksi muotoon tyttö1, poika1 ja niin edelleen anonymiteetin takaamiseksi. Näytelmät pisteytettiin sen mukaan, kuinka monta käsikirjoituksen kohtaa (liite 3) niissä tuli ilmi, ei tullut ilmi ja kuinka monta virhekäsitystä näytelmissä oli (ks. kappale 7.2.2). Näytelmien onnistumista arvioitiin asettamalla ne numerojärjestykseen pistemäärän perusteella. Kaikki arviointiperusteet mietittiin ja listattiin tarkasti ylös. Esimerkiksi, jos näytelmässä ei ollut mainittu käsikirjoituksen kohdissa kolme DNA:n emästä mainittu ja kolme l-rna:n emästä mainittu emäsosia nimeltä, vaan pariutuvat emäkset esitettiin kolmena lomittain menevänä sormena, tulkittiin, että kyseiset kohdat eivät tulleet näytelmässä ilmi. Jos näytelmässä oli kohdassa emäsparit G-C ja A-T tai A-U oikein esitetty oikein emäsparit G-C ja väärin vain toinen emäspareista A-T ja A-U, kohtaa ei tulkittu virhekäsitykseksi vaan tulkittiin, että se tuli ilmi näytelmässä. Tätä arviointiperustetta käytettiin myös kurssikoetehtävän arvioinnissa. Jos näytelmässä oli aseteltu emäkset vuorotellen vierekkäin käsikirjoituksen kohdassa l-rna muodostuu DNA:n emäsjärjestyksen mukaisesti, asia tulkittiin tulevan ilmi näytelmässä. Samoin kohdassa s-rna lukee l-rna:n emäsjärjestyksen riitti, että vastinparien yhdistyminen oli osoitettu näytelmässä. 25

30 7 TULOKSET 7.1 Taustatiedot Tutkimukseen osallistui kolme lukiota, joista kustakin osallistui kaksi BI2-kurssin ryhmää. Yhteensä 150 opiskelijaa osallistui ensimmäiselle proteiinisynteesiä käsittelevälle oppitunnille ja sai opetusta joko perinteisellä opetusmenetelmällä tai draamamenetelmällä (taulukko 1). Kurssikoetehtävän osalta vain näiden opiskelijoiden vastaukset hyväksyttiin osaksi tutkimusaineistoa. Aineiston ulkopuolelle jätettiin koetehtävän vastaukset niiltä opiskelijoilta, jotka eivät olleet paikalla ensimmäisellä oppitunnilla. Lukioiden BI2-kurssiryhmien opiskelijoista 20,7 % oli lukiosta 1, 38,7 % lukiosta 2 ja 40,7 % lukiosta 3 (taulukko 1). Kurssiryhmien koko vaihteli 15 ja 33 opiskelijan välillä. Lukion 1 ryhmissä oli keskimäärin 15,5 opiskelijaa, lukion 2 ryhmissä 29,0 opiskelijaa ja lukion 3 ryhmissä 30,5 opiskelijaa. Lukioiden 2 ja 3 ryhmät olivat täten keskimäärin lähes kaksi kertaa (92 %) suurempia kuin lukion 1 ryhmät. Lisäksi lukiossa 3 opiskelijalta vaadittava lukuaineiden keskiarvo sisäänpääsyyn oli noin numeron korkeampi kuin lukioissa 1 ja 2. Kurssikoetehtävään vastanneista opiskelijoista 46,0 % sai opetusta perinteisellä menetelmällä ja 54,0 % draamamenetelmällä (taulukko 1). Opiskelijoista 58,7 % oli tyttöjä ja 41,3 % poikia (taulukko 2). Taulukko 1. Ensimmäisellä oppitunnilla paikalla olleet ja kurssikoetehtävään vastanneet opiskelijat opetusmenetelmän ja lukion mukaan. Perinteinen menetelmä Draamamenetelmä Yhteensä Lukio 1 15 Lukio Lukio 2 26 Lukio Lukio 3 28 Lukio Yhteensä 69 Yhteensä Taulukko 2. Ensimmäisellä oppitunnilla paikalla olleet ja kurssikoetehtävään vastanneet opiskelijat opetusmenetelmän ja sukupuolen mukaan. Perinteinen menetelmä Draamamenetelmä Yhteensä Tytöt 38 Tytöt Pojat 31 Pojat Yhteensä 69 Yhteensä Kyselylomakkeisiin vastasi yhteensä 152 opiskelijaa. Opiskelijoita ohjeistettiin olemaan vastaamatta kyselyyn, jos he eivät olleet paikalla ensimmäisellä proteiinisynteesiä käsittelevällä 26

31 oppitunnilla. Kyselylomakkeisiin ja kurssikoetehtävään vastanneiden opiskelijoiden määrät eivät kuitenkaan täsmänneet (taulukot 1, 2, 3 ja 4). Koska kyselylomakkeisiin vastattiin nimettömänä, oli mahdotonta tietää varmasti, mitkä vastauksista olivat ylimääräisiä. Niinpä kaikki vastaukset sisällytettiin tähän tutkimukseen. Kyselylomakkeeseen vastanneista opiskelijoista 22,4 % oli lukiosta 1, 34,9 % lukiosta 2 ja 42,8 % lukiosta 3 (taulukko 3). Opiskelijoista 47,4 % sai opetusta perinteisellä menetelmällä ja 52,6 % draamamenetelmällä. Opiskelijoista 58,6 % oli tyttöjä ja 41,4 % poikia (taulukko 4). Kyselylomakkeeseen vastanneista opiskelijoista suurin osa (91,4 %) oli 16- tai 17-vuotiaita ja muut 18- tai 19-vuotiaita. Pääosa (96,7 %) puhui äidinkielenään suomea. Opiskelijoiden enemmistöllä (83,6 %) ei ollut opinnoissaan erityistä suuntautumislinjaa tai painotusta. 11,8 % opiskeli urheilulinjalla ja 4,6 % muilla linjoilla. Suurimmalla osalla (94,1 %) ei ollut todettu mitään oppimisvaikeutta, mutta 5,9 %:lla oli, yleisimmin lukivaikeus. Opiskelijat arvioivat eniten (41,4 %) omaksi biologian kouluarvosanakseen 8 (kuva 4). Arvosanaksi arvioitiin keskimäärin 8,1 lukiossa 1, 7,6 lukiossa 2 ja 8,4 lukiossa 3. Käsite DNA oli pääosalle (98,0 %) tuttu jo ennen oppituntia, samoin käsite aminohappo (91,4 %) (kuva 5). Sen sijaan käsite RNA oli ennestään tuttu vain 50,0 %:lle opiskelijoita ja käsite nukleotidi vain 36,2 %:lle opiskelijoita. 72,4 % opiskelijoista ei lukenut proteiinisynteesiä käsittelevää oppikirjan kappaletta etukäteen ja 23,0 % luki kappaleen osittain. Draamamenetelmällä opetettujen opiskelijoiden näytelmäryhmistä 33,8 % koostui vain tytöistä, 13,8 % vain pojista ja 52,5 % sekä tytöistä että pojista. Taulukko 3. Kyselylomakkeeseen vastanneet opiskelijat opetusmenetelmän ja lukion mukaan. Perinteinen menetelmä Draamamenetelmä Yhteensä Lukio 1 14 Lukio Lukio 2 25 Lukio Lukio 3 33 Lukio Yhteensä 72 Yhteensä Taulukko 4. Kyselylomakkeeseen vastanneet opiskelijat opetusmenetelmän ja sukupuolen mukaan. Perinteinen menetelmä Draamamenetelmä Yhteensä Tytöt 42 Tytöt Pojat 30 Pojat Yhteensä 72 Yhteensä

32 Kuva 4. Kaikkien opiskelijoiden (n=152) kyselylomakkeessa itse arvioitujen biologian kouluarvosanojen jakautuminen asteikolla Kuva 5. Kaikkien opiskelijoiden (n=152) vastaukset kyselylomakkeen kysymykseen Olivatko seuraavat käsitteet sinulle tuttuja ennen oppituntia? Näytelmätallenteita oli tässä tutkimuksessa mukana 16 kappaletta. Yhden ryhmän näytelmätallenne jäi saamatta teknisten ongelmien takia. Näytelmiä oli lukiosta 1 neljä ja lukioista 2 ja 3 kuusi kappaletta. Kaikkia opiskelijoiden tuotoksia kutsutaan tässä tutkielmassa näytelmiksi, 28

33 vaikka niistä 12 (75,0 %) toteutettiin paperista leikattujen kuvioiden avulla niin, että opiskelijoiden kehoa näkyi vain pieni osa, tyypillisesti kädet. Kaikissa näytelmissä proteiinisynteesi oli kuitenkin dramatisoitu tai esitetty uudella tavalla vähintään paperirekvisiittaa hyväksi käyttäen. Neljä näytelmistä (25,0 %) toteutettiin varsinaisen keholla näyttelemisen kautta, jolloin opiskelijat esiintyivät itse proteiinisynteesin roolihahmoina tai käyttivät osaa vartalostaan näyttelemiseen. Opiskelija esimerkiksi liikkui tilassa esittäen lähetti-rna:ta, joka siirtyy tumasta solulimaan, opiskelijoiden lomittain menevät sormet esittivät pariutuvia emäksiä tai avautuvat käsivarret esittivät avautuvaa dna-juostetta. Myös muuta rekvisiittaa käytettiin: esimerkiksi biljardipallot, paperitollot tai kaulahuivi esittivät aminohappoketjua. Yhdeksässä näytelmässä (56,3 %) ei ollut lainkaan puhetta, seitsemässä (43,8 %) oli. Puheettomista elokuvista kahdeksan oli täysin mykkiä ja yhdessä oli taustamusiikki. Puhetta sisältävistä näytelmistä neljässä oli ainoastaan kertojan puhetta, yhdessä kertojan puhetta ja taustamusiikki, yhdessä näyttelijöiden itse keksimät vuorosanat ja yhdessä sekä kertojan puhetta että vuorosanoja. Näytelmät olivat sekuntia pitkiä, ja niiden keskipituus oli 35,6 sekuntia. 10 ryhmää (62,5 %) ei editoinut näytelmäänsä lainkaan vaan kuvasi sen joko yhdessä (50,0 %) tai kahdessa osassa (12,5 %). Kuusi ryhmistä (37,5 %) editoi näytelmänsä editointiohjelmalla. Jokaisessa lukiossa oli sekä yhdessä osassa kuvattuja että editoituja näytelmiä. 16 näytelmästä kaksi jäi kesken eli ne ehdittiin kuvata vain osittain, mutta ne hyväksyttiin silti osaksi aineistoa. 7.2 Opiskelijoiden tiedollinen osaaminen proteiinisynteesistä Kurssikoetehtävä Opiskelijoiden tietoja proteiinisynteesistä mitattiin kurssikoetehtävällä, jonka tehtävänanto oli Selitä, miten proteiinisynteesi tapahtuu. Kurssikoetehtävään vastasi yhteensä 150 opiskelijaa. Pistemäärien jakautuminen pisteytysluokkiin on esitetty kuvassa 6. Pistemäärä ei ollut normaalisti jakautunut. Kaikkien koetehtävään vastanneiden opiskelijoiden keskimääräinen pistemäärä oli 1,53 pistettä ja pistemäärän mediaani 1,50 pistettä kolmesta. 29

34 Kuva 6. Kaikkien kurssikoetehtävään vastanneiden opiskelijoiden (n=150) keskimääräisen pistemäärän jakautuminen pisteluokkiin. Pistemäärää selittävinä muuttujina analysoitiin opetusmenetelmää, lukiota ja sukupuolta. Perinteisellä menetelmällä opetetut opiskelijat saivat yhteensä keskimäärin 1,37 pistettä (n=69) ja draamamenetelmällä opetetut 1,66 pistettä (n=81), mikä on 21 % enemmän (kuva 7, taulukko 5). Mann-Whitneyn U-testin perusteella opiskelijoiden saamissa pistemäärissä ei kuitenkaan ollut merkitsevää eroa opetusmenetelmän mukaan (p=0,08). Tulosta voidaan silti pitää suuntaa antavana (p<0,10) siitä, että draamamenetelmä voi johtaa keskimäärin korkeampaan pistemäärään kuin perinteinen menetelmä. Lukio selitti eniten koetehtävän pistemäärää. Opiskelijat saivat keskimäärin 1,26 pistettä lukiossa 1 (n=31), 1,09 pistettä lukiossa 2 (n=58) ja 2,08 pistettä lukiossa 3 (n=61). Kruskal- Wallisin testin mukaan opiskelijoiden pisteissä oli erittäin merkitsevä ero ainakin joidenkin lukioiden välillä (p<0,001). Kuvasta 9a voidaan päätellä, että ero oli lukion 3 ja kahden muun lukion välillä. Tarkasteltaessa lukion ja opetusmenetelmän yhteisvaikutusta pistemääriin huomataan, että draamaryhmät saivat keskimäärin paremmat pisteet kuin perinteiset ryhmät jokaisessa lukiossa (kuva 7, taulukko 5). Kuitenkaan Mann-Whitneyn U-testin mukaan eri menetelmillä opetettujen ryhmien pisteissä ei ollut merkitsevää eroa lukiossa 1 (p=0,21), lukiossa 2 (p=0,45) eikä lukiossa 3 (p=0,13). Tämä nähdään myös kuvasta 7. 30

35 Kuva 7. Kurssikoetehtävään vastanneiden opiskelijoiden (n=150) keskimääräiset pistemäärät opetusmenetelmän mukaan ja keskiarvon keskivirhe. Taulukko 5. Tilastollisia tunnuslukuja kurssikoetehtävän yhteispistemäärästä (n=150) ja eri lukioiden pistemääristä opetusmenetelmän mukaan. Perinteinen menetelmä Draamamenetelmä Lukio 1 Lukio 2 Lukio 3 Yhteensä Lukio 1 Lukio 2 Lukio 3 Yhteensä N Keskiarvo 1,03 1,00 1,89 1,37 1,47 1,16 2,24 1,66 Mediaani 1,00 1,00 2,00 1,50 1,50 1,00 2,50 2,00 Moodi 0 0 2,0 0 2,5 0 2,5 2,5 Keskihajonta 1,08 0,98 0,91 1,05 0,96 0,95 0,70 0,98 Keskivirhe 0,28 0,19 0,17 0,13 0,24 0,17 0,12 0,11 Myös sukupuoli selitti koetehtävän pistemäärää. Pojat saivat yhteensä keskimäärin 1,23 pistettä (n=62) ja tytöt keskimäärin 1,74 pistettä (n=88), mikä on 41 % enemmän (kuva 8, taulukko 6). Mann-Whitneyn U-testin perusteella pisteissä oli merkitsevä ero sukupuolen mukaan (p=0,002). Tytöt saivat keskimäärin korkeammat pisteet kuin pojat jokaisessa lukiossa (kuva 8, taulukko 6), mutta Mann-Whitneyn U-testin mukaan vain lukiossa 1 ero oli merkitsevä (p=0,01). Ero ei ollut merkitsevä lukiossa 2 (p=0,67) eikä lukiossa 3 (p=0,70), kuten nähdään myös kuvasta 8. 31

36 Tarkasteltaessa sukupuolen ja opetusmenetelmän yhteisvaikutusta koepisteisiin huomataan, että tytöt saivat keskimäärin korkeammat pisteet kuin pojat kummallakin opetusmenetelmällä (kuva 9b). Perinteisissä ryhmissä tytöt saivat keskimäärin 1,53 pistettä ja pojat 1,18 pistettä, kun taas draamaryhmissä tytöt saivat 1,90 pistettä ja pojat 1,27 pistettä. Mann-Whitneyn U- testin mukaan perinteisellä menetelmällä opetettujen tyttöjen ja poikien pisteiden ero ei ollut merkitsevä (p=0,15) mutta draamamenetelmällä opetettujen tyttöjen ja poikien pisteiden ero oli (p<0,01). Draamamenetelmällä opetetut tytöt saivat siis merkitsevästi paremmat pisteet kuin draamamenetelmällä opetetut pojat. Tyttöjen välisissä (p=0,14) tai poikien välisissä (p=0,61) pisteissä ei kuitenkaan ollut merkitsevää eroa opetusmenetelmän mukaan (kuva 9b). Draamaryhmien tytöt eivät siis saaneet merkitsevästi parempia pisteitä kuin perinteisten ryhmien tytöt. Kuva 8. Kurssikoetehtävään vastanneiden opiskelijoiden (n=150) keskimääräiset pistemäärät sukupuolen mukaan ja keskiarvon keskivirhe. 32

37 Taulukko 6. Tilastollisia tunnuslukuja kurssikoetehtävän yhteispistemäärästä (n=150) ja eri lukioiden pistemääristä sukupuolen mukaan. Tytöt Pojat Lukio 1 Lukio 2 Lukio 3 Yhteensä Lukio 1 Lukio 2 Lukio 3 Yhteensä N Keskiarvo 1,67 1,16 2,09 1,74 0,69 1,03 2,06 1,23 Mediaani 1,75 1,00 2,50 2,00 0,50 1,00 2,00 1,50 Moodi 2,5 0 2,5 2, ,5 0 Keskihajonta 1,03 1,01 0,83 1,00 0,72 0,93 0,77 0,98 Keskivirhe 0,24 0,20 0,12 0,11 0,20 0,16 0,19 0,12 (a) (b) Kuva 9. (a) Kurssikoetehtävään vastanneiden opiskelijoiden keskimääräiset pistemäärät lukiossa 1 (n=31), lukiossa 2 (n=58) ja lukiossa 3 (n=61) ja keskiarvon keskivirhe. (b) Kurssikoetehtävään vastanneiden tyttöjen (n=88) ja poikien (n=62) keskimääräiset pistemäärät opetusmenetelmän mukaan ja keskiarvon keskivirhe. Kurssikoetehtävän vastausten perusteella opiskelijoille oli syntynyt paljon virhekäsityksiä proteiinisynteesistä. Seuraavat virhekäsitykset olivat yleisiä kaikissa kurssiryhmissä: 1. Vastauksesta ei käy ilmi, että lähetti-rna rakentuu tai kopioi DNA:n emäsjärjestystä yksi emäs kerrallaan. Tyypillisesti vastauksesta saa käsityksen, että lähetti-rna on jo 33

38 valmis juoste saapuessaan DNA-juosteen rinnalle, esimerkiksi Lähetti-RNA tulee paikalle. 2. Vastauksessa ei ole mainittu lainkaan emäspareja guaniini-sytosiini (G-C) ja adeniinitymiini (A-T) tai adeniini-urasiili (A-U). 3. Vastauksessa nimitykset ovat menneet sekaisin. Tyypillisesti lähetti-rna ja siirtäjä- RNA ovat vaihtaneet paikkoja Näytelmätallenteet Opiskelijoiden tiedollisen proteiinisynteesiosaamisen kehittymistä analysoitiin myös näytelmätallenteista, jotka opiskelijat tekivät käsikirjoituksen avulla (liite 3). Näytelmiä oli yhteensä 16 kappaletta, joista kaksi oli keskeneräisiä. Yli puolessa näytelmistä tuli ilmi neljä kuudesta ydinasiasta, jotka kurssikokeessa tuli mainita proteiinisynteesin vaiheista saadakseen puoli pistettä (ks. kappale 6.3, taulukko 7). Näytelmissä oli eniten virhekäsityksiä kohdassa, jossa lähetti- RNA muodostuu DNA:n emäsjärjestyksen mukaisesti. Yli puolessa näytelmistä tulivat ilmi käsikirjoituksen kohdat DNA-juosteen avautuminen, kolme DNA:n ja lähetti-rna:n emästä, emäsparit oikein esitettynä, lähetti-rna:n siirtyminen ribosomin pinnalle, siirtäjä-rna lukemassa lähetti-rna:n emäsjärjestystä ja tuomassa paikalle aminohapon sekä aminohappo, joka oli nimetty (taulukko 7). Yli puolesta näytelmistä puuttuivat proteiinisynteesin ensimmäisen vaiheen tapahtuminen tumassa, DNA:n avautuminen tietyn geenin kohdalta, DNA:n sulkeutuminen, proteiinisynteesin toisen vaiheen tapahtuminen solulimassa, aminohappojen muodostama ketju ja sen laskostuminen sekä proteiinin mainitseminen ja nimeäminen. Virhekäsityksiä ilmeni yleisimmin kohdassa L-RNA muodostuu DNA:n emäsjärjestyksen mukaisesti. Näissä 11 näytelmässä (68,8 %) ei käynyt ilmi, että lähetti-rna rakentuu yksi nukleotidi kerrallaan, vaan se oli ensi hetkestä alkaen yhtenäinen, tyypillisesti kolmen emäksen mittainen juoste. Toiseksi yleisimmin virhekäsityksiä ilmeni kohdassa S-RNA tuo paikalle aminohapon. Näissä viidessä näytelmässä (31,3 %) siirtäjä-rna ei kuljettanut aminohappoa mukanaan, vaan aminohappo vain ilmestyi paikalle. Kahdessa näytelmässä (12,5 %) oli virhekäsitys kohdassa Emäsparit G-C ja A-T tai A-U oikein. Tällöin kaksi tai useampaa emästä oli esitetty väärin, esimerkiksi lähetti-rna:ssa oli sekä tymiini että urasiili. Yhdessä näytelmässä oli virhekäsitys kohdassa DNA avautuu oikean geenin kohdalta : geeni-sana oli kirjoi- 34

39 tettu paperilappuun, mutta sen yhteys avautuvaan DNA:han ei käynyt lainkaan ilmi. Yksi virhekäsitys oli myös kohdassa S-RNA lukee l-rna:n emäsjärjestyksen : siirtäjä-rna luki DNA:n emäsjärjestyksen eikä lähetti-rna:n emäsjärjestystä. Taulukko 7. Näytelmätallenteissa (n=16) ilmi tulleet proteiinisynteesiin liittyvät asiat (a), näytelmistä puuttuvat asiat (b) ja näytelmissä esiintyvät virhekäsitykset (c) käsikirjoituksen kohtien (17 kpl) mukaan. a b c näytelmät, joissa asia tulee ilmi näytelmät, joissa asia ei tule ilmi näytelmät, joissa asia tulee ilmi, mutta sisältää selkeän virhekäsityksen Käsikirjoituksen kohta a b c 1. kohtaus 1 Tapahtuu tumassa DNA-juoste avautuu DNA avautuu oikean geenin kohdalta Kolme DNA:n emästä mainittu Kolme l-rna:n emästä mainittu L-RNA muodostuu DNA:n emäsjärjestyksen mukaisesti Emäsparit G-C ja A-T tai A-U oikein DNA sulkeutuu kohtaus 9 Tapahtuu solulimassa L-RNA siirtyy ribosomin pinnalle S-RNA lukee l-rna:n emäsjärjestyksen S-RNA tuo paikalle aminohapon Aminohappo nimetty Aminohapoista muodostuu ketju Aminohappoketju laskostuu Proteiini mainittu Proteiini nimetty Korkeimman pistemäärän saaneessa näytelmässä tuli eniten ilmi käsikirjoituksen kohtia (14/17), puuttui vähiten käsikirjoituksen kohtia (1/17) ja oli kaksi virhekäsitystä. Näytelmä oli lukion 3 tyttöryhmän tekemä. Näytelmä oli toteutettu paperista leikattujen kuvioiden avulla, siinä oli kertojan puhetta (opiskelijat vuorottelivat kertojan roolissa) ja siinä hyödynnettiin ilmoitustaulua (kuva 10). 35

40 Kuva 10. Kuvankaappaus korkeimman pistemäärän saaneesta näytelmästä. Kuvassa siirtäjä- RNA:n ja lähetti-rna:n emäskolmikot pariutuvat solulimassa ribosomin pinnalla. Korkeimman pistemäärän saaneessa varsinaisen näyttelemisen kautta toteutetussa näytelmässä tuli ilmi 10 käsikirjoituksen kohtaa, puuttui viisi kohtaa ja oli kaksi virhekäsitystä. Näytelmä oli lukion 3 tyttöryhmän tekemä. Näytelmässä opiskelijat esittivät proteiinisynteesin roolihahmoja, joille he olivat keksineet omat vuorosanat. He hyödynsivät rekvisiittana paperista leikattuja emäsosia ja kaulahuivia, joka esitti laskostuvaa aminohappoketjua (kuva 11). Kuva 11. Kuvankaappaus korkeimman pistemäärän saaneesta varsinaisen näyttelemisen kautta toteutetusta näytelmästä. Kuvassa suora kaulahuivi keritään kasaan, mikä kuvastaa aminohappoketjun laskostumista. 36

41 Matalimman pistemäärän saaneita näytelmiä oli kaksi. Niissä molemmissa tuli ilmi vain viisi käsikirjoituksen kohtaa, niistä puuttui yhdeksän kohtaa ja niissä oli kolme virhekäsitystä. Molemmat näytelmät olivat lukion 2 poikaryhmien tekemiä, ne oli toteutettu paperista leikattujen kuvioiden avulla (kuva 12) ja niissä ei ollut puhetta. Kuva 12. Kuvankaappaus toisesta matalimman pistemäärän saaneesta näytelmästä. Kuvassa lähetti-rna (oikealla) näyttäisi menevän ribosomin pinnalle, mutta näytelmän edetessä siirtäjä-rna (ei kuvassa) ei lue kyseistä emäskolmikkoa vaan vasemmanpuoleisen emäskolmikon. 7.3 Opiskelijoiden kokemukset proteiinisynteesin opetuksesta Kaikille yhteiset kyselylomakkeen väittämät Opiskelijoiden kokemuksia oppitunnilla käytetystä opetusmenetelmästä mitattiin kyselylomakkeilla, tarkemmin niiden osioiden Tiedot ja taidot ja Oppitunti väittämillä (ks. kappale 6.2, liite 4a ja b). Kyselylomakkeisiin vastasi yhteensä 152 opiskelijaa, joista 47,4 % (n=72) vastasi perinteisiä oppitunteja koskevaan kyselyyn ja 52,6 % (n=80) draamaoppitunteja koskevaan kyselyyn. Molemmille ryhmille yhteisiä väittämiä oli neljä. Väitteestä Keskityin PowerPoint -esityksen aikana kuuntelemiseen oli jokseenkin tai täysin samaa mieltä (yhdistetty samaa mieltä ) 83,3 % perinteisille oppitunneille osallistuneista opiskelijoista ja 85,0 % draamaoppitunneille osallistuneista opiskelijoista. Jokseenkin tai täysin eri mieltä (yhdistetty eri mieltä ) oli 9,7 % perinteisten ryhmien opiskelijoista ja 10,0 % draamaryhmien opiskelijoista. Loput eivät osanneet sanoa. 37

42 Väitteestä PowerPoint -esitys oli sisällöltään selkeä oli samaa mieltä 84,7 % perinteisten ryhmien opiskelijoista ja 80,0 % draamaryhmien opiskelijoista. Eri mieltä oli 12,5 % perinteisten ryhmien opiskelijoista ja 13,8 % draamaryhmien opiskelijoista. Väitteestä Proteiinisynteesi olisi pitänyt käydä läpi perusteellisemmin oli samaa mieltä 22,2 % perinteisten ryhmien opiskelijoista ja 38,8 % draamaryhmien opiskelijoista (kuva 13). Eri mieltä oli 68,1 % perinteisten ryhmien opiskelijoista ja 46,3 % draamaryhmien opiskelijoista. Perinteisten ryhmien opiskelijoista 9,7 % ja draamaryhmien opiskelijoista 15,0 % ei osannut sanoa. Väitteestä Olisin mieluummin opiskellut proteiinisynteesin jollakin muulla tavalla, miten? oli samaa mieltä vain 8,3 % perinteisten ryhmien opiskelijoista ja 13,8 % draamaryhmien opiskelijoista. Eri mieltä oli 68,0 % perinteisten ryhmien opiskelijoista ja 45,1 % draamaryhmien opiskelijoista. Perinteisten ryhmien opiskelijoista 23,6 % ja draamaryhmien opiskelijoista 41,3 % ei osannut sanoa. Kuva 13. Perinteisellä menetelmällä (n=72) ja draamamenetelmällä opetettujen opiskelijoiden (n=80) vastaukset kyselylomakkeen väittämään Proteiinisynteesi olisi pitänyt käydä läpi perusteellisemmin. Yhteensä 24 (33,3 %) perinteisten ryhmien opiskelijaa ja 28 (35,0 %) draamaryhmien opiskelijaa joko tarkensi vastaustaan väittämään Olisin mieluummin opiskellut proteiinisynteesin jollakin muulla tavalla, miten? tai kommentoi avoimeen kenttään Vapaat kommentit oppitunnista, terveisiä graduntekijälle tms. Draamamenetelmällä opetetuista opiskelijoista vain yhdeksän (11,3 %) kommentoi proteiinisynteesin opiskelua eri tavalla. Kommenteista viisi koski käytetyn opetusmenetelmän parannusehdotuksia: opetuksen, ohjeiden ja PowerPointin selkeyttämistä, opettajan kovempaa ääntä ja ajan lisäämistä (eräs opiskelija koki, että aikaa varsinaiseen näytelmän tekemiseen oli vain 15 minuuttia). Kommenteista neljä liittyi ehdotukseen 38

43 perinteisemmästä opetusmenetelmästä: kolmen opiskelijan mielestä muistiinpanot olisi voitu kirjoittaa itse, ja yksi heistä olisi mieluusti opiskellut kuuntelemalla opettajaa. Yksi opiskelija ehdotti asian käymistä läpi taululla. Draamaoppitunneista tuli myös paljon positiivisia kommentteja, esimerkiksi: Tunti oli kiva ja videon tekeminen hyvä idea! Aluksi en pitänyt ajatuksesta, että pidetään näytelmä. Kumminkin sen tekeminen oli ihan kivaa ja asian oppi todella hyvin. Neljän opiskelijan kommenteissa tuli esille, että oli mukavaa opiskella välillä eri tavalla kuin normaalisti: Mukava oppitunti (en edes nukahtanut) ja näytelmä oli mukavaa vaihtelua normaalille muistiinpanojen rustaamiselle ja opettajan kuuntelemiselle. Opin proteiinisynteesin kulun ihan hyvin, mikä on tietenkin aina plussaa. Oli mukavaa vaihtelua. Pystyin kuvittamaan tunnin aiheen mielessäni paljon paremmin. Toisaalta osa opiskelijoista ei pitänyt oppitunneista erilaisista syistä, esimerkiksi: Näytelmien teko ei itselle ole mielekäs tai tehokas tapa oppia. Osasit hyvin opettaa, mutta aihe oli vaikea ja en ymmärtänyt sitä sen takia. Aikaa ei ollut tarpeeksi. Perinteisellä menetelmällä opetetuista opiskelijoista kuusi (8,3 %) kommentoi proteiinisynteesin opiskelua eri tavalla. Kaikki kommentit olivat oppitunnilla käytetyn opetusmenetelmän parannusehdotuksia eivätkä ehdotuksia vaihtoehtoisesta opetusmenetelmästä. Kommenteissa toivottiin käsitteiden selittämistä syvemmin, enemmän kysymysten esittämistä opiskelijoille, erilaista tehtävien järjestystä, lisää animaatioita, animaatioiden suomeksi kääntämisen jättämistä pois sekä tummempaa PowerPoint -esityksen fontin väriä Draamaoppituntien kyselylomakkeen väittämät Draamamenetelmällä opetettujen opiskelijoiden vastaukset heidän kyselylomakkeensa osioiden Tiedot ja taidot ja Oppitunti väittämiin on koottu taulukkoon 8. Mukaan on sisällytetty myös kappaleessa jo käsitellyt väittämät. 39

44 Taulukko 8. Draamamenetelmällä opetettujen opiskelijoiden (n=80) vastaukset kyselylomakkeen väittämiin (%). Väittämä Täysin samaa mieltä 40 Jokseenkin samaa mieltä Jokseenkin eri mieltä Täysin eri mieltä En osaa sanoa Tiedot ja taidot -osio Olen opiskellut draaman tai roolileikkien avulla aiemmin yläkoulussa, lukiossa tai ammattikoulussa (pois lukien ilmaisutaidon/draaman oppitunnit) 23,8 32,5 13,8 22,5 7,5 Keskityin PowerPoint -esityksen aikana kuuntelemiseen 52,5 32,5 6,3 3,8 5,0 Osallistuin aktiivisesti näytelmän tekemiseen ryhmässä 65,0 22,5 5,0 2,5 5,0 Pidän ryhmätyöskentelystä 45,0 37,5 12,5 0,0 5,0 Oppitunti-osio Ymmärsin PowerPoint -esityksen aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu 26,3 41,3 17,5 10,0 5,0 Ymmärsin näytelmän teon aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu 30,0 50,0 12,5 5,0 2,5 Ymmärsin näytelmävideoiden läpikäyntiin mennessä, miten proteiinisynteesi tapahtuu 47,5 32,5 10,0 3,8 6,3 PowerPoint -esitys oli sisällöltään selkeä 27,5 52,5 11,3 2,5 6,3 Animaatio lisäsi ymmärrystäni proteiinisynteesistä 50,0 26,3 12,5 3,8 7,5 Proteiinisynteesi olisi pitänyt käydä aluksi läpi perusteellisemmin 20,0 18,8 30,0 16,3 15,0 Näytelmän tekeminen oli hauskaa 43,8 28,8 15,0 3,8 8,8 Näytelmän tekeminen herätti minussa kielteisiä tunteita (esim. ahdistusta, vihaa, toivottomuutta, häpeää tms.) 5,0 7,5 26,3 58,8 2,5 Näytelmän tekoon oli tarpeeksi aikaa 11,3 18,8 40,0 27,5 2,5 Sain tarpeeksi ohjausta näytelmän teon aikana 31,3 38,8 13,8 6,3 10,0 Olisin mieluummin opiskellut proteiinisynteesin tekemällä muistiinpanoja, kuuntelemalla opettajaa ja katsomalla kirjan kuvia 22,5 17,5 31,3 21,3 7,5 Olisin mieluummin opiskellut proteiinisynteesin jollakin muulla tavalla, miten? 6,3 7,5 16,3 28,8 41,3

45 Opiskelijoiden työskentelytaitoja ja -mieltymyksiä draamaoppituntiin liittyen selvitettiin erityisesti kahdella väittämällä. Väitteestä Olen opiskellut draaman tai roolileikkien avulla aiemmin yläkoulussa, lukiossa tai ammattikoulussa (pois lukien ilmaisutaidon/draaman oppitunnit) oli samaa mieltä 56,3 % ja eri mieltä 36,3 % opiskelijoista (taulukko 8). Väitteestä Pidän ryhmätyöskentelystä oli samaa mieltä 82,5 % ja eri mieltä 12,5 % opiskelijoista. Opiskelijoiden kokemusta heidän proteiinisynteesiosaamisensa kehittymisestä oppituntien aikana mitattiin kolmella väittämällä. Väitteestä Ymmärsin PowerPoint -esityksen aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu oli samaa mieltä 67,6 % opiskelijoista ja eri mieltä 27,5 % opiskelijoista (taulukko 8, kuva 14). Väitteestä Ymmärsin näytelmän teon aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu oli samaa mieltä 80,0 % ja eri mieltä 17,5 % opiskelijoista. Väitteestä Ymmärsin näytelmävideoiden läpikäyntiin mennessä, miten proteiinisynteesi tapahtuu oli samaa mieltä 80,0 % ja eri mieltä 13,8 % opiskelijoista. Kuva 14. Draamamenetelmällä opetettujen opiskelijoiden (n=80) vastaukset kyselylomakkeen väittämiin Ymmärsin PowerPoint -esityksen aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu, Ymmärsin näytelmän teon aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu ja Ymmärsin näytelmävideoiden läpikäyntiin mennessä, miten proteiinisynteesi tapahtuu. 41

46 Näytelmän tekemisen herättämiä tunteita mitattiin kahdella väittämällä. Väitteestä Näytelmän tekeminen oli hauskaa oli samaa mieltä 72,6 % opiskelijoista ja eri mieltä 18,8 % opiskelijoista (taulukko 8, kuva 15). Väitteestä Näytelmän tekeminen herätti minussa kielteisiä tunteita (esim. ahdistusta, vihaa, toivottomuutta, häpeää tms.) oli samaa mieltä 12,5 % ja eri mieltä 85,1 % opiskelijoista. Näytelmän teon mahdollistavia ulkoisia tekijöitä mitattiin kahdella väittämällä. Väitteestä Näytelmän tekoon oli tarpeeksi aikaa oli samaa mieltä 30,1 % ja eri mieltä 67,5 % opiskelijoista. Väitteestä Sain tarpeeksi ohjausta näytelmän teon aikana oli samaa mieltä 70,1 % ja eri mieltä 20,1 % opiskelijoista. Opiskelijoiden mieltymystä perinteisen menetelmän avulla opiskeluun mitattiin väittämällä Olisin mieluummin opiskellut proteiinisynteesin tekemällä muistiinpanoja, kuuntelemalla opettajaa ja katsomalla kirjan kuvia (taulukko 8, kuva 16). Väitteestä oli samaa mieltä 40,0 % ja eri mieltä 52,6 % opiskelijoista. Kuva 15. Draamamenetelmällä opetettujen opiskelijoiden (n=80) vastaukset kyselylomakkeen väittämään Näytelmän tekeminen oli hauskaa. Kuva 16. Draamamenetelmällä opetettujen opiskelijoiden (n=80) vastaukset kyselylomakkeen väittämään Olisin mieluummin opiskellut proteiinisynteesin tekemällä muistiinpanoja, kuuntelemalla opettajaa ja katsomalla kirjan kuvia. 42

47 Taulukossa 9 on esitetty eräiden tutkimuskysymysten kannalta olennaisimpien kyselylomakkeen väittämien vastausten väliset riippuvuudet draamaryhmien opiskelijoilla (n vaihtelee). Taulukko 9. Draamamenetelmällä opetettujen opiskelijoiden vastausten väliset tilastollisesti merkitsevät korrelaatiot eräissä kyselylomakkeen väittämissä. Vihreä väri=positiivinen korrelaatio, punainen väri=negatiivinen korrelaatio, harmaa väri=ei korrelaatiota. Väittämä Olen opiskellut draaman tai roolileikkien avulla aiemmin Pidän ryhmätyöskentelystä Ymmärsin näytelmävideoiden läpikäyntiin mennessä, miten proteiinisynteesi tapahtuu Proteiinisynteesi olisi pitänyt käydä aluksi läpi perusteellisemmin Näytelmän tekeminen oli hauskaa Näytelmän tekeminen herätti minussa kielteisiä tunteita Näytelmän tekoon oli tarpeeksi aikaa Sain tarpeeksi ohjausta näytelmän teon aikana Olisin mieluummin opiskellut proteiinisynteesin tekemällä muistiinpanoja Ymmärsin näytelmävideoiden läpikäyntiin mennessä, miten proteiinisynteesi tapahtuu p=0,03 rs=0,26 n=73 p<0,01 rs=0,36 n=70 p=0,01 rs= 0,30 n=73 p<0,01 rs=0,39 n=69 p<0,001 rs= 0,50 n=69 Näytelmän tekeminen oli hauskaa p<0,001 rs=0,41 n=72 p<0,01 rs=0,36 n=70 p<0,01 rs= 0,37 n=71 p<0,001 rs=0,45 n=72 p=0,02 rs=0,28 n=68 p<0,001 rs= 0,61 n=67 Näytelmän tekeminen herätti minussa kielteisiä tunteita p=0,02 rs= 0,27 n=74 p=0,01 rs= 0,30 n=73 p<0,01 rs=0,33 n=66 p<0,01 rs= 0,37 n=71 p=0,01 rs= 0,29 n=76 p=0,04 rs=0,24 n=72 Olisin mieluummin opiskellut proteiinisynteesin tekemällä muistiinpanoja p<0,01 rs= 0,35 n=70 p<0,001 rs= 0,50 n=69 p<0,001 rs= 0,60 n=67 p=0,04 rs=0,24 n=72 p<0,01 rs= 0,35 n=67 43

48 7.3.3 Perinteisten oppituntien kyselylomakkeen väittämät Perinteisellä menetelmällä opetettujen opiskelijoiden vastaukset heidän kyselylomakkeensa osioiden Tiedot ja taidot ja Oppitunti väittämiin on koottu taulukkoon 10. Mukaan on sisällytetty myös kappaleessa jo käsitellyt väittämät. Taulukko 10. Perinteisellä menetelmällä opetettujen opiskelijoiden (n=72) vastaukset kyselylomakkeen väittämiin (%). Täysin samaa mieltä Jokseenkin samaa mieltä Jokseenkin eri mieltä Täysin eri mieltä En osaa sanoa Väittämä Tiedot ja taidot -osio Keskityin PowerPoint -esityksen aikana kuuntelemiseen 50,0 33,3 6,9 2,8 6,9 Pidän muistiinpanojen tekemisestä 54,2 27,8 12,5 9,7 4,2 Oppitunti-osio Ymmärsin PowerPoint -esityksen aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu 36,1 44,4 8,3 4,2 6,9 Ymmärsin tehtävien tekemisen aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu 47,2 36,1 5,6 1,4 9,7 Ymmärsin kotitehtävien tarkistukseen mennessä, miten proteiinisynteesi tapahtuu 55,6 23,6 8,3 2,8 9,7 PowerPoint -esitys oli sisällöltään selkeä 45,8 38,9 8,3 4,2 2,8 Animaatiot lisäsivät ymmärrystäni proteiinisynteesistä 56,9 26,4 6,9 2,8 6,9 Proteiinisynteesi olisi pitänyt käydä läpi perusteellisemmin 8,3 13,9 37,5 30,6 9,7 Tehtävien tekeminen oli hauskaa 4,2 51,4 31,9 6,9 5,6 Tehtävien tekeminen herätti minussa kielteisiä tunteita (esim. ahdistusta, vihaa, toivottomuutta, häpeää tms.) 5,6 16,7 13,9 58,3 5,6 Tehtävien tekoon oli tarpeeksi aikaa 50,0 30,6 12,5 1,4 5,6 Sain tarpeeksi ohjausta tehtävien teon aikana 47,2 26,4 6,9 4,2 15,3 Olisin mieluummin opiskellut proteiinisynteesin jollakin muulla tavalla, miten? 1,4 6,9 22,2 45,8 23,6 44

49 Opiskelijoiden kokemusta heidän proteiinisynteesiosaamisensa kehittymisestä oppituntien aikana mitattiin kolmella väittämällä. Väitteestä Ymmärsin PowerPoint -esityksen aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu oli samaa mieltä 80,5 % opiskelijoista ja eri mieltä 12,5 % opiskelijoista (taulukko 10). Väitteestä Ymmärsin tehtävien tekemisen aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu oli samaa mieltä 83,3 % opiskelijoista ja eri mieltä 7,0 % opiskelijoista. Väitteestä Ymmärsin kotitehtävien tarkistukseen mennessä, miten proteiinisynteesi tapahtuu oli samaa mieltä 79,2 % opiskelijoista ja eri mieltä 11,1 % opiskelijoista. Väitteestä Tehtävien tekeminen oli hauskaa oli samaa mieltä 55,6 % opiskelijoista ja eri mieltä 38,9 % opiskelijoista. Väitteestä Tehtävien tekeminen herätti minussa kielteisiä tunteita (esim. ahdistusta, vihaa, toivottomuutta, häpeää tms.) oli samaa mieltä 22,3 % opiskelijoista ja eri mieltä 72,2 % opiskelijoista. Väitteestä Tehtävien tekoon oli tarpeeksi aikaa oli samaa mieltä 80,6 % opiskelijoista ja eri mieltä 13,9 % opiskelijoista. Väitteestä Sain tarpeeksi ohjausta tehtävien teon aikana oli samaa mieltä 73,6 % opiskelijoista ja eri mieltä 11,1 % opiskelijoista. 8 TULOSTEN TARKASTELU 8.1 Draaman vaikutus luonnontieteellisten ilmiöiden oppimiseen Tämän tutkimuksen perusteella opiskelijoiden tiedolliseen osaamiseen proteiinisynteesistä ei vaikuttanut se, käytettiinkö opetuksessa perinteistä vai draamamenetelmää. Draaman käyttö johti ainakin yhtä hyvään kurssikoetehtävän pistemäärään kuin perinteinen menetelmä, koska pistemäärien välillä ei ollut merkitsevää eroa, mutta suuntaa antava ero oli draamamenetelmän hyväksi. Draamaryhmät saivat tehtävästä keskimäärin 1,66 pistettä ja perinteiset ryhmät 1,37 pistettä kolmesta. Draaman vaikutuksista abstraktien luonnontieteellisten ilmiöiden oppimiseen on vain vähän tutkimuksia, mutta niissä draaman on todettu edistävän vuotiaiden nuorten biologian, kemian ja fysiikan aiheiden oppimista (Taulukko 11). Sakan ym. (2016) tutkimus oli sekä kvantitatiivinen että kvalitatiivinen, muut tutkimukset olivat kvalitatiivisia. 45

50 Taulukko 11. Tutkimuksia, joissa draama edisti abstraktien luonnontieteellisten ilmiöiden oppimista. Tutkimus Aine Aihe Aubusson ym BI, FY BI: hapen ja hiilidioksidin kulku hengitys- ja verenkiertoelimistössä FY: sähkövirta Dorion 2009 BI, KE, FY BI: bioakkumulaatio, nefronin toiminta KE: aallonpituudet, elektrolyysi, hiilivedyt, ionit, kalkkikivet, massaspektrometria, zeoliitit FY: aallonpituudet, auto-onnettomuudet, Youngin moduuli Gül & Gücüm 2015 FY johteet ja eristeet Saka ym BI veriryhmät ja ihmisen sormenjäljet Sakan ym. (2016) tutkimuksessa oppilaat vastasivat ennen oppituntia ja sen jälkeen pieneen kokeeseen, jolla mitattiin oppilaiden tiedollisen osaamisen kehittymistä veriryhmistä ja sormenjäljistä. Vastausten perusteella oppilaiden ymmärrys aiheesta lisääntyi ja linkittyi heidän jokapäiväiseen elämäänsä. 80 % oppilaista esimerkiksi tiesi oppitunnin jälkeen, kuinka monta veriryhmää on olemassa ja 100 % osasi kertoa ainakin yhden keinon hyödyntää tietoa omasta veriryhmästä. Ennen oppituntia 90 % oppilaista ei kyennyt piirtämään kuvaa DNA:sta, geenistä ja kromosomista, mutta oppitunnin jälkeen 70 % piirsi oikeanlaisen kuvan ja 30 % osittain puutteellisen kuvan. Gül & Gücümin (2015) tutkimuksen ryhmähaastattelujen kuvailevan analyysin mukaan oppimistulokset johteista ja eristeistä paranivat 89 %:lla oppilaista. Tässä tutkimuksessa opiskelijan saamaan pistemäärään vaikutti eniten lukio. Lukion 3 opiskelijat saivat erittäin merkitsevästi korkeammat pisteet (2,08) kuin lukioiden 1 (1,26) ja 2 (1,09) opiskelijat. Lukion 3 sisäänpääsyraja oli noin numeron korkeampi kuin kahdessa muussa lukiossa ja lukion opiskelijat arvioivat oman biologian arvosanansa kaikista korkeimmaksi (8,4). Uusien asioiden oppiminen perustuu aiemmin opitulle (Opetushallitus 2003, 2015), joten jos opiskelijan osaaminen (solu-)biologiasta on heikkoa, siitä voi olla vaikea oppia uusia asioita. Opiskelijan lähtötaso on siis todennäköisesti vaikuttanut koetulokseen. Kuitenkaan draama- ja perinteisten ryhmien pisteet eivät eronneet merkitsevästi toisistaan missään kolmessa lukiossa. Tulosta tukee Podloznyn (2000) meta-analyysi, jonka mukaan lasten sosioekonomisella taustalla tai oppimisvaikeuksilla ei ole vaikutusta siihen, miten tehokkaasti draama edistää oppimista. Myös Sakan ym. (2016) tutkimuksessa oppilaat asuivat alhaisen sosioekonomisen yhteiskuntaluokan asuinalueella, ja silti heidän ymmärryksensä opetettavasta aiheesta lisääntyi huomattavasti. 46

51 Tässä tutkimuksessa opiskelijan pistemäärään vaikutti myös sukupuoli. Tytöt saivat kokonaisuudessaan merkitsevästi paremmat pisteet (1,74) kuin pojat (1,23). Lukiossa 2 tai 3 tytöt eivät kuitenkaan saaneet merkitsevästi poikia korkeampia pisteitä, ainoastaan lukiossa 1, josta tutkimukseen osallistui vain 20,7 % vastaajista. Tämä on voinut vääristää tuloksia eivätkä pojat siis välttämättä opi proteiinisynteesiä ylipäätään tyttöjä huonommin. Lisäksi perinteisellä menetelmällä opetettujen tyttöjen ja poikien pistemäärissä ei ollut merkitsevää eroa. Tulosta tukee se, että PISA (Programme for International Students Assessment) -tutkimuksissa 15-vuotiaat suomalaiset tytöt ja pojat ovat menestyneet luonnontieteissä yhtä hyvin (THL 2016). Tämän tutkimuksen perusteella draamamenetelmä ei sovellu kummallekaan sukupuolelle toista paremmin. Vaikka draamamenetelmällä opetetut tytöt saivat merkitsevästi paremmat pisteet (1,90) kuin draamamenetelmällä opetetut pojat (1,27), tyttöjen välisissä pisteissä ei ollut merkitsevää eroa sen mukaan, kummalla opetusmenetelmällä he olivat saaneet opetusta. Draamamenetelmällä opetetut tytöt eivät siis saaneet parempia pisteitä kuin perinteisellä menetelmällä opetetut tytöt. Myöskään poikien välisissä pisteissä ei ollut merkitsevää eroa sen mukaan, kummalla menetelmällä he olivat saaneet opetusta. Kurssikoetehtävien vastauksissa esiintyi samoja virhekäsityksiä sekä draama- että perinteisissä ryhmissä. Virhekäsityksiä ei kuitenkaan analysoitu tilastollisesti, joten päätelmiä niiden yhteydestä opetusmenetelmiin ei voida tehdä. Sekä koevastauksissa että näytelmätallenteissa esiintyi usein virhekäsitys siitä, että lähetti-rna olisi jo valmis yhtenäinen juoste saapuessaan DNA-juosteen rinnalle, mutta uskomuksen alkuperää on hankala osoittaa. Virhekäsitys on voinut syntyä esimerkiksi opettajan kertomuksen tai kirjan kuvien perusteella. Draamallisissa roolileikeissä on toki olemassa riski, että oppilaat tekevät ilmiöstä vääriä tulkintoja (Aubusson ym. 1997). Varsinkin nuorimpien oppilaiden voi olla vaikea yhdistää inhimillistettyä vertauskuvaa käsitteen varsinaiseen merkitykseen, jolloin vertauskuvasta tulee ainoa tulkinta käsitteestä. Toisaalta luonnontieteessä käytetään muutenkin vertauskuvia, kuten taipuva avaruus, valoaallot tai elektronien virta. Väärinymmärrysten riski on olemassa myös perinteisessä opetuksessa, eikä pelko virhekäsitysten syntymisestä saisi estää draaman käyttämistä opetuksessa. Draamaryhmien opiskelijoiden proteiinisynteesiosaaminen koetehtävässä oli ainakin jossain määrin yhtenevää koevastausten ja näytelmien välillä. Näytelmätallenteista yli puolessa tuli ilmi neljä kuudesta ydinasiasta, joita myös koevastausten arvioinnissa painotettiin. Ei kuitenkaan voida osoittaa, vaikuttiko juuri draama vai jokin muu tekijä opiskelijoiden koemenestykseen eniten. Esimerkiksi opiskelijan itsenäinen kertaaminen ennen koetta on saattanut olla menestyksen kannalta suuremmassa roolissa kuin oppitunnilla käytetty opetusmenetelmä. 47

52 Mallintamalla luonnontieteellisiä käsitteitä draaman avulla oppilaille voi kuitenkin kehittyä syvempi ymmärrys luonnontieteellisistä käsitteistä (Ødegaard 2003). Aubussonin ym. (1997) ja Dorionin (2009) tutkimuksissa draamalliset roolileikit edistivät oppimista erityisesti kehittämällä oppilaiden kykyä visualisoida ja käsitteellistää tai ilmaista sanoin opiskeltavia biologian, kemian tai fysiikan ilmiöitä (Taulukko 11). Dorionin (2009) tutkimuksessa oppilaat visualisoivat ajatuksiaan inhimillistettyjen vertauskuvien avulla, esimerkiksi näyttelemällä elektroneja. Tässä tutkimuksessa suurin osa näytelmän toteuttaneista ryhmistä (75 %) visualisoi ajatuksensa paperista leikattujen kuvioiden avulla, eikä siten inhimillistettyjen vertauskuvien käyttö näkynyt ainakaan lopputuotoksessa. Dorionin (2009) tutkimuksessa opiskelijat sekoittivat puheessaan vertauskuvia ja tieteellistä kuvakieltä, mutta vertauskuvien käyttö ei häivyttänyt käsitteiden oikeaa merkitystä, vaan mahdollisti niiden selventämisen oppilaiden vuoropuhelun kautta. Oppilas saakin tehdä virheitä, kun käyttää uutta, itselleen vierasta tieteellistä sanastoa (Ødegaard 2003). Aubussonin ym. (1997) mukaan draamaroolileikkien suurin etu oppimisessa on se, että oppilaat voivat verrata omia mentaalisia mallejaan ilmiöstä muiden oppilaiden mentaalisiin malleihin ja oppia niistä. 8.2 Opiskelijoiden kokemukset draamasta luonnontieteiden opetuksessa Kokemukset draaman mieluisuudesta ja proteiinisynteesin ymmärtämisestä Opiskelijat opiskelivat proteiinisynteesin tämän tutkimuksen perusteella mielellään draamaopetusmenetelmän avulla, mutta pitivät myös perinteisestä opettajajohtoisesta opetusmenetelmästä. Kyselylomakkeen vastausten perusteella draamaryhmien opiskelijoista noin puolet (52,6 %) opiskeli proteiinisynteesin mieluummin draamamenetelmällä kuin perinteisellä menetelmällä (tekemällä muistiinpanoja, kuuntelemalla opettajaa ja katsomalla kirjan kuvia), kun taas kaksi viidesosaa (40,0 %) olisi mieluummin opiskellut proteiinisynteesin perinteisellä menetelmällä. Perinteisten ryhmien opiskelijoiden enemmistö (68,0 %) ei halunnut opiskella proteiinisynteesiä millään muulla tavalla mieluummin kuin perinteisellä menetelmällä, mutta heillä ei ollut draamaryhmien kokemusta näytelmän tekemisestä. Draamaryhmien opiskelijoiden mielipide opetusmenetelmän mieluisuudesta kytkeytyi vahvimmin kokemuksiin proteiinisynteesin ymmärtämisestä ja menetelmän hauskuudesta. Hauskuuden merkitystä pohditaan tarkemmin kappaleessa Draamaryhmän opiskelija halusi keskimäärin opiskella proteiinisynteesin draamamenetelmällä erittäin merkitsevästi sitä mie- 48

53 luummin, mitä paremmin hän koki ymmärtäneensä proteiinisynteesin vaiheet toiseen oppituntiin mennessä. Suurin osa (noin 80 %) sekä draamamenetelmällä että perinteisellä menetelmällä opetetuista opiskelijoista koki ymmärtäneensä proteiinisynteesin hyvin tai jokseenkin hyvin näytelmien läpikäyntiin tai kotitehtävien tarkistukseen (eli toiseen oppituntiin) mennessä. Tulos on linjassa Sakan ym. (2016) kyselylomaketutkimuksen kanssa. Tutkimuksessa 90 % oppilaista koki ymmärtäneensä suurimmaksi osaksi biologian aiheen (veriryhmät ja ihmisen sormenjäljet) ydinkäsitteet draaman avulla ja 100 % vastasi draama-aktiviteettien edistäneen oppimista. Proteiinisynteesi on kuitenkin lukiolaiselle monimutkainen aihe nopeasti opittavaksi millä tahansa opetusmenetelmällä, ja siksi on ymmärrettävää, että tässä tutkimuksessa noin joka kymmenes (12,5 %) sekä draamaryhmien että perinteisten ryhmien opiskelijoista ei kokenut ymmärtäneensä proteiinisynteesiä. Draamaryhmän opiskelija suosi keskimäärin perinteistä menetelmää sitä mieluummin, mitä huonommin hän koki ymmärtäneensä proteiinisynteesin draaman avulla. Osa opiskelijoista saattoi kokea oppivansa paremmin perinteisellä menetelmällä vain sen vuoksi, että perinteinen opiskelu oli heille huomattavasti tutumpaa kuin näytelmän tekeminen. Vain noin puolella (56,3 %) draamaryhmien opiskelijoista oli aiempaa kokemusta draaman tai roolileikkien käytöstä opetuksessa, kun taas perinteistä opetusmenetelmää on käytetty opetuksessa eniten jo pitkän aikaa (Heinonen 2005: 137). Kuitenkaan perinteisen menetelmän selkeälle paremmuudelle ei tässä tutkimuksessa löytynyt perusteita, sillä perinteisten ryhmien koetehtävän pistemäärä ei ollut draamaryhmiä parempi ja virhekäsityksiä proteiinisynteesistä syntyi sekä draama- että perinteisissä ryhmissä (ks. kappale 8.1). Draamaryhmän opiskelijan kokemus opetusmenetelmän mieluisuudesta tai proteiinisynteesin ymmärtämisestä ei tosin riippunut siitä, oliko hänellä aiempaa draamaopetuskokemusta. Kokemusta omaavien kokemus on kuitenkin saattanut olla sen verran vähäistä, ettei eroja syntynyt. Opiskelijan mielipiteeseen draamamenetelmän mieluisuudesta ja kokemukseen proteiinisynteesin ymmärtämisestä on voinut vaikuttaa se, tunsiko opiskelija olonsa luontevaksi sosiaalisissa tilanteissa ja toimiko ryhmän dynamiikka. Tässä tutkimuksessa valtaosa (82,5 %) draamaryhmien opiskelijoista piti ryhmätyöskentelystä, mutta noin kymmenesosa (12,5 %) ei pitänyt. Mitä vähemmän draamaryhmän opiskelija keskimäärin piti ryhmätyöskentelystä, sitä huonommin hän koki ymmärtäneensä proteiinisynteesin ja sitä mieluummin hän suosi perinteistä opetusta. Vastaavasti Sakan ym. (2016) tutkimuksessa 15 % oppilaista ei kokenut oppivansa ryhmässä hyvin. Osa opiskelijoista ei siis välttämättä koe oppivansa tehokkaasti vuorovaikutuksen avulla. Lukion opetussuunnitelmien mukaan opetuksen tulee kuitenkin tukea opiskelijoiden vuorovaikutustaitojen kehittymistä ja yhteisöllisyyttä (Opetushallitus 2003, 2015), kuten näytelmän tekeminen ryhmässä voi tukea. 49

54 Opiskelijan oppimistavoitteet ovat usein kytköksissä kavereiden oppimistavoitteisiin (Kauppila 2007: 11), ja tässä tutkimuksessa pienryhmien opiskelijoiden lähtötaso, motivaatio tai muut ominaisuudet ovat saattaneet estää tai edistää ryhmän työskentelyä. Ryhmissä on myös saattanut olla jännitteitä tai jopa kiusaamista, mutta näitä tekijöitä ei selvitetty tutkimuksessa. Draaman avulla on kuitenkin mahdollista antaa tilaa kaikkien opiskelijoiden erilaisuudelle, sillä jokainen voi valita näytelmässä oman roolinsa ja olla mieltymyksensä mukaan enemmän tai vähemmän esillä (Aubusson ym. 1997, Saka ym. 2016). Näin luonnontieteen opiskelusta voidaan luoda kuvaa yhteisönä, jossa oppimisesta nautitaan yhdessä (Dorion 2009). Opiskelijan mielipiteeseen draamamenetelmän mieluisuudesta ovat voineet vaikuttaa myös opiskelijan käsitykset ja asenteet siitä, miten oppimisen tulisi tapahtua. Noin kaksi viidesosaa (38,8 %) draamaryhmien opiskelijoista olisi halunnut, että proteiinisynteesi käydään oppitunnin aluksi läpi perusteellisemmin, eivätkä draamaryhmien opiskelijat kokeneet ymmärtäneensä proteiinisynteesiä yhtä hyvin (67,6 %) alun Power Point (PP) -esitysten aikana kuin perinteisten ryhmien opiskelijat (80,5 %). Draamaryhmien opiskelijat eivät välttämättä mieltäneet draamaa itsenäiseksi oppimisen keinoksi vaan saattoivat ajatella, että aihe tulisi ensin opiskella opettajajohtoisesti ja sitten kerrata tai soveltaa vaikka näytelmän avulla. Draamaryhmien PP-esitys olikin nopeampi kuin perinteisillä ryhmillä ja erosi siitä esitystavaltaan, joten opiskelijat ovat voineet jäädä proteiinisynteesin vaiheista epätietoisiksi esityksen jälkeen. Opetuksen tavoitteena ei kuitenkaan ollut, että opiskelijat ymmärtäisivät proteiinisynteesin täysin jo PP-esityksen aikana oppitunnin opettajajohtoisessa vaiheessa, vaan että oppiminen tapahtuisi pääasiassa oppijakeskeisesti opiskelijoiden työstäessä yhdessä näytelmää ja opettaessa toisiaan, opettajan toimiessa ohjaajana. Näin oppiminen tapahtuisi enemmän lukion opetussuunnitelmien sosiokonstruktiivisen oppimiskäsityksen mukaisesti (Opetushallitus 2003, 2015). Näytelmän tekeminen näyttäisikin korvanneen PP-esityksen jättämät aukot draamaryhmien ymmärryksessä, koska draama- tai perinteisen ryhmän pisteet koetehtävästä eivät eronneet toisistaan (ks. kappale 8.1), molemmat ryhmät kokivat ymmärtäneensä proteiinisynteesin yhtä hyvin toiseen oppituntiin mennessä eikä kokemus ymmärtämisestä riippunut siitä, olisiko proteiinisynteesi opiskelijan mielestä pitänyt käydä läpi perusteellisemmin. Opiskelijan mielipiteeseen on lisäksi voinut vaikuttaa se, että näytelmän tekeminen vaatii opiskelijalta erilaisia työskentelytaitoja kuin valmiit tehtävät. Lukion uuden opetussuunnitelman mukaan opiskelijaa tulee ohjata ajattelemaan itsenäisesti ja luovasti, ratkaisemaan ongelmia sekä ottamaan vastuuta omasta oppimisestaan (Opetushallitus 2015). Draaman suunnittelu ja toteuttaminen vaativatkin opiskelijalta luovuutta ja ideointi-, ongelmanratkaisu- ja vuorovaikutustaitoja aivan eri tavalla kuin tavanomainen tehtävien tekeminen. Uusi opiskelutapa voi 50

55 edellyttää totuttua enemmän aikaa ja ohjausta. Aika näytelmien tekemiseen koettiinkin draamaryhmissä jopa viisi kertaa riittämättömämmäksi (67,5 %) kuin aika tehtävien tekemiseen perinteisissä ryhmissä (13,9 %). Aikaa oli varattu molempiin vähintään puoli tuntia. Kuitenkaan opiskelijan kokemus draamamenetelmän mieluisuudesta tai proteiinisynteesin ymmärtämisestä ei riippunut siitä, miten riittäväksi hän koki näytelmän tekoon varatun ajan. Ohjaus näytelmien tekemisen aikana koettiin draamaryhmissä suurimmaksi osaksi (70,1 %) riittäväksi. Mitä riittävämmäksi draamaryhmän opiskelija keskimäärin koki saadun ohjauksen, sitä paremmin hän koki ymmärtäneensä proteiinisynteesin ja sitä mieluummin hän opiskeli proteiinisynteesin draamamenetelmällä. Ohjaus näytelmän teon aikana koettiin silti noin kaksi kertaa riittämättömämmäksi (20,1 %) kuin ohjaus tehtävien teon aikana perinteisissä ryhmissä (11,1 %). Jokaisen opiskelijaryhmän luona käytiin vähintään kahdesti oppitunnin aikana. Ohjauksen rajoitteena olivat aika ja välimatkat, sillä opiskelijat saivat sijoittua vapaasti työskentelemään eri puolille isoja lukiorakennuksia. Draamamenetelmällä opetettujen opiskelijoiden kokemuksista opetusmenetelmän mieluisuudesta ja proteiinisynteesin ymmärtämisestä voidaan päätellä, että draaman käyttö opetuksessa vaatii harjoittelua niin opiskelijoilta kuin opettajaltakin. Sama koskee toisaalta mitä tahansa uutta opetusmenetelmää. Jos opiskelijat olisivat tottuneita draamamenetelmän käyttöön, he saattaisivat kokea sen tehokkaammaksi tavaksi oppia. Opiskelijoilla on oltava tilaisuuksia löytää itselleen sopivia opiskelumuotoja (Opetushallitus 2003), ja tässäkin tutkimuksessa neljä opiskelijaa kertoi, että oli mukavaa vaihtelua opiskella välillä eri tavalla. Draama voi sopia erityisesti oppilaille, jotka oppivat kinesteettisellä eli kehollisella tavalla (Aubusson ym. 1997). Oppilaat voivat hyödyntää ilmaisussa omaa kehoaan, liikettä ja tilaa sekä erilaisia ilmeitä, eleitä ja ääniä (Dorion 2009). Tässä tutkimuksessa eräs opiskelija esimerkiksi kertoi, että pystyi kuvittamaan oppitunnin aiheen mielessään paljon paremmin draaman ansiosta. Kuten Dorion ilmaisee: Kun sanat eivät riitä, on muita keinoja ilmaista ajatukset Kokemukset draaman herättämistä tunteista Luonnontieteellisten ilmiöiden draamaopetuksen on todettu useissa tutkimuksissa olleen vuotiaille oppilaille hauskaa tai mukavaa (Aubusson ym. 1997, Gül & Gücüm 2015, Saka ym. 2016) ja tuoneen oppimistilanteisiin huumoria (Dorion 2009). Tässä tutkimuksessa valtaosa (72,6 %) draamaopetusmenetelmällä opetetuista opiskelijoista koki näytelmän tekemisen hauskaksi tai jokseenkin hauskaksi ja hauskemmaksi kuin perinteisten ryhmien opiskelijat tehtävien tekemisen (55,6 %). Näytelmän teko ei myöskään herättänyt kielteisiä tunteita, kuten 51

56 ahdistusta, vihaa, toivottomuutta tai häpeää suurimmassa osassa (85,1 %) draamaryhmien opiskelijoita. Kielteisiä tunteita oli heillä noin kymmenesosan vähemmän kuin perinteisten ryhmien opiskelijoilla, joista enemmistö ei myöskään tuntenut kielteisiä tuntemuksia tehtäviä tehdessään (72,2 %). Tulokset ovat linjassa Sakan ym. (2016) tutkimuksen kanssa. Tutkimuksessa 100 % oppilaista (n=20) piti biologian draama-aktiviteeteista, eikä kukaan pitänyt aktiviteetteja tylsinä. Sen sijaan Gül & Gücümin (2015) ryhmähaastattelujen kuvailevan analyysin mukaan vain 44 % oppilaista piti fysiikan draama-aktiviteetteja mukavina ja hauskoina. Tämän tutkimuksen väittämissä käytetty sana hauska on vahva ilmaus kuvaamaan varsinkin tehtävien tekemisen herättämiä tunteita, ja vastausprosentit olisivat saattaneet olla tasaisemmat, jos väittämät olisivat olleet muodossa Pidin näytelmän/tehtävien tekemisestä. Näytelmän tekemisen kokeminen hauskana kytkeytyi vahvasti opiskelijan mielipiteeseen opetusmenetelmän mieluisuudesta. Draamaryhmän opiskelija halusi keskimäärin opiskella proteiinisynteesin draamamenetelmällä erittäin merkitsevästi sitä mieluummin, mitä hauskempana hän koki näytelmän tekemisen, ja lisäksi sitä mieluummin, mitä vähemmän näytelmä herätti hänessä kielteisiä tunteita. Dorionin (2009) mukaan huumori on tärkeää draamamenetelmällä oppimisen kannalta. Opettajan huumori auttaa keskittämään oppilaiden huomion opetettavaan luonnontieteen aiheeseen ja vastaavasti oppilaiden huumori mahdollistaa sekä positiivisen huomion saamisen muilta että oman aktiivisen osallistumisen keskusteluun. Myös tässä tutkimuksessa opiskelijan kokemus proteiinisynteesin ymmärtämisestä kytkeytyi hauskuuden kokemukseen. Draamaryhmän opiskelija koki ymmärtäneensä proteiinisynteesin toiseen oppituntiin mennessä keskimäärin sitä paremmin, mitä hauskempana hän koki näytelmän tekemisen, ja lisäksi mitä vähemmän kielteisiä tunteita näytelmä hänessä herätti. Useissa tutkimuksissa draaman on lisäksi todettu parantavan vuotiaiden nuorten luonnontieteen oppituntien oppimisilmapiiriä tai ryhmähenkeä (Aubusson ym. 1997, McNaughton 2006, Gül & Gücüm 2015, Saka ym. 2016). Sakan ym. (2016) tutkimuksessa 60 % oppilaista koki, että heidän asenteensa ryhmätyöskentelyä kohtaan muuttui positiivisemmaksi draamaaktiviteettien myötä. Samansuuntaisesti tässä tutkimuksessa draamaryhmän opiskelija piti keskimäärin ryhmätyöskentelystä sitä enemmän, mitä hauskempana hän koki näytelmän tekemisen ja mitä vähemmän näytelmän tekeminen herätti hänessä kielteisiä tunteita. Noin kymmenesosa (12,5 %) draamaryhmien opiskelijoista koki kielteisiä tunteita näytelmää tehdessään. Mitä enemmän kielteisiä tunteita ja mitä vähemmän hauskuutta opiskelija koki näytelmää tehdessään, sitä mieluummin hän olisi halunnut opiskella proteiinisynteesin perinteisellä menetelmällä. Näytelmän tekemiseen liittyvät kielteiset tunteet eivät kuitenkaan välttä- 52

57 mättä aiheutuneet itse draamamenetelmästä vaan siitä, ettei opiskelija ymmärtänyt proteiinisynteesiä aiheena. Mitä enemmän kielteisiä tunteita näytelmä herätti draamaryhmän opiskelijassa ja mitä vähemmän hauskana hän koki näytelmän tekemisen, sitä huonommin hän keskimäärin koki ymmärtäneensä proteiinisynteesin toiseen oppituntiin mennessä. Kuitenkin draama- ja perinteisten ryhmien osaaminen koetehtävässä oli yhtä hyvää tasoa, samoin kuin kokemus proteiinisynteesin ymmärtämisestä toisella oppitunnilla. Hieman alle kolmannes (27,5 %) draamaryhmien opiskelijoista ei kokenut ymmärtäneenä PP-esityksen aikana, miten proteiinisynteesi tapahtuu, ja näytelmän tekeminen herätti opiskelijassa kielteisiä tunteita keskimäärin sitä enemmän, mitä perusteellisemmin hän olisi halunnut käydä proteiinisynteesin aluksi läpi. Tällaiset opiskelijat eivät välttämättä olleet tottuneet draaman avulla opiskeluun eivätkä ehkä osanneet ajatella draamaa uuden asian oppimisen välineenä, vaan olisivat halunneet opiskella asian ensin totutulla tavalla opettajajohtoisesti. Myös näytelmään liittyvä improvisointi ja heittäytyminen sekä mahdollisesti omalle epämukavuusalueelle joutuminen ovat voineet saada opiskelijassa aikaan epävarmuuden tunteita. Jos draaman käytöstä ei ole kokemuksia varsinkaan luonnontieteellisten ilmiöiden opetuksessa, näytelmää täytyy lähteä toteuttamaan ilman aiempaa käsitystä siitä, mitä menetelmällä haetaan ja millainen lopputuloksen tulisi olla. Tässä tutkimuksessa noin kolmanneksella (36,3 %) draamaryhmien opiskelijoista ei ollut aiempaa kokemusta draamaopetuksesta, mutta negatiivisten tunteiden tai hauskuuden kokeminen ei riippunut aiemmasta draamaopetuskokemuksesta. Kun näytelmän teon mahdollistavat ulkoiset seikat olivat kunnossa, draamamenetelmä koettiin myönteisenä. Näytelmien tekeminen koettiin draamaryhmissä keskimäärin sitä hauskemmaksi, mitä riittävämmiksi koettiin näytelmien tekoon varattu aika ja näytelmien teon aikana saatu ohjaus. Enemmistö (67,5 %) draamaryhmien opiskelijoista kuitenkin koki, ettei näytelmän tekoon ollut riittävästi aikaa. Näin ollen kokemukset ajan riittämättömyydestä ja kiireestä ovat voineet edesauttaa kielteisten tunteiden syntyä. Näytelmän tekeminen herättikin opiskelijassa kielteisiä tuntemuksia keskimäärin sitä enemmän, mitä riittämättömämmäksi hän koki näytelmän tekoon varatun ajan. Sen sijaan kokemus ohjauksen riittävyydestä ei kytkeytynyt opiskelijan kielteisiin tuntemuksiin, vaikka noin viidennes (20,1 %) draamaryhmien opiskelijoista ei kokenut saaneensa tarpeeksi ohjausta näytelmän teon aikana. 8.3 Draamamenetelmän kehittämishaasteet luonnontieteiden opetuksessa Abstraktien luonnontieteellisten ilmiöiden draamaopetusta voidaan toteuttaa monella tapaa (Aubusson & Fogwill 2006, Dorion 2009, Abrahams & Braund 2012). Tässä tutkimuksessa 53

58 käytetty draamamenetelmä oli muodoltaan esittävä, osittain jäsennelty ja osittain spontaani sekä osittain opettaja- ja osittain oppijakeskeinen (Ødegaard 2003). Opettaja pohjusti aiheen opiskelijoille ja antoi valmiin käsikirjoituksen, jonka perusteella opiskelijat suunnittelivat ja toteuttivat pienryhmissä lyhyen näytelmän. Näytelmät käytiin lopuksi opettajan johdolla läpi. Myös Sakan ym. (2016) tutkimuksessa biologian draama-aktiviteettien pääkohdat annettiin oppilaille valmiina, mutta toteutuksen yksityiskohdat olivat oppilaiden itsensä vastuulla. Tässä tutkimuksessa tavoitteena oli, että opiskelijat toteuttaisivat näytelmän kehollaan esittämällä. Suurin osa näytelmistä oli kuitenkin toteutettu paperikuvioiden avulla animaatioiden tai paperinukke-esityksen tyyppisesti. Proteiinisynteesi oli silti esitetty kaikissa videoissa uudessa muodossa. Opiskelijat eivät ehkä tienneet, mitä heiltä odotetaan näytelmässä. Myös ajatus esiintymisestä kameralle saattoi tuntua epämukavalta. Opiskelijat olisivat saattaneet olla rentoutuneempia ja rohkeampia näyttelemään, jos ennen ryhmätyöskentelyn alkua olisi tehty leikinomaisia draamallisia lämmittelyharjoituksia, kuten Sakan ym. (2016) tutkimuksessa. Opiskelijat olisivat voineet esimerkiksi esittää DNA:n nukleotidejä, joiden tehtävä on etsiä pari emäsparisäännön mukaisesti ja muodostaa DNA-kaksoisjuoste, tai aminohappoja, jotka muodostavat ketjun ja laskostuvat proteiiniksi. Dorionin (2009) mukaan oppimiselle ei kuitenkaan ole haittaa siitä, että kaikki oppilaat eivät esiinny yhtä näkyvästi rooleissa. Tutkimuksessa oppimisen laatu oli sidoksissa oppilaiden välisen vuoropuhelun laatuun eikä niinkään aktiiviseen roolissa oloon. Tässä tutkimuksessa draamamenetelmän haasteina olivat erityisesti ajan riittävyys ja tietotekniikan toimivuus. Aika olisi saatu käytettyä tehokkaammin, jos tietotekniset laitteet olisivat toimineet niin kuin pitää. Näytelmien kuvaaminen olisi ollut nopeampaa, jos opiskelijoita olisi ohjeistettu kuvaamaan näytelmä yhtenä otoksena, jolloin editointiin ei kuluisi aikaa. Proteiinisynteesi aiheena asetti myös haasteita. Virhekäsitysten syntyä olisi voitu ehkäistä selkeyttämällä opettajajohtoisia osuuksia ja tehostamalla näytelmien tekemisen aikana annettua ohjausta. Opettaja olisi voinut esimerkiksi painottaa lähetti-rna:n tehtävää DNA:n aminohappoketjun järjestyksen lähettäjänä tumasta solulimaan ja siirtäjä-rna:n roolia aminohappojen siirtäjänä ribosomille. Opiskelijoita olisi voinut ohjeistaa sijoittumaan lähemmäs toisiaan, jolloin ryhmien luona kiertäminen olisi ollut nopeampaa. Draamamenetelmällä oppimiseen saattoi vaikuttaa tapa, jolla pienryhmät muodostettiin. Opiskelijat saivat itse valita ryhmänsä, jolloin kaverit todennäköisesti muodostivat keskenään ryhmiä. Kaverit saattoivat sekä edistää että hankaloittaa työskentelyä, sillä opiskelijan oppimistavoitteet peilautuvat usein kavereiden oppimistavoitteisiin (Kauppila 2007: 11). Tässä tutkimuksessa ajateltiin, että kavereiden läsnä ollessa opiskelijoiden olisi helpompi lähestyä uutta 54

59 opiskelumenetelmää ja olla luovia ja spontaaneja, jolloin työskentelystä tulisi antoisampaa. Mutta jos ryhmät olisi muodostanut opettaja, ryhmistä olisi voitu tehdä heterogeenisempiä ja jokaiseen ryhmään olisi voitu esimerkiksi sijoittaa yksi opiskelija, joka ymmärsi proteiinisynteesin kulun hyvin opettajajohtoisen osuuden perusteella. Nämä opiskelijat olisivat sitten voineet neuvoa muita, jolloin kaikilla ryhmillä olisi saattanut olla paremmat edellytykset draamamenetelmän avulla oppimiseen. Draamaopetuksen onnistumisen kannalta on tärkeää huomioida opettajan suuri merkitys (Toivanen 2012). Opettaja päättää, millaista draamaa käytetään, ja ohjaa oppijoita draamaprosessin aikana (Ødegaard 2003). Opetuksen tavoitteita määriteltäessä on hyvä tiedostaa draamaopetuksen affektiiviset, kognitiiviset ja tekniset ulottuvuudet (Dorion 2009). Opettajan on esimerkiksi hyödyllistä käyttää puheessaan oppilaille tuttuja vertauskuvia (Dorion 2009) ja mukauttaa draaman spontaaniuden aste oppijoille sopivaksi, jotta oppiminen tehostuisi ja oppijat uskaltaisivat ilmaista ajatuksiaan mahdollisimman eläväisesti (Ødegaard 2003). Draama tuo vaihtelevuutta perinteiseen opettajajohtoiseen luonnontieteiden opetukseen, joten sen kokeileminen opetuksessa kannattaa. Koska tässä tutkimuksessa draamamenetelmän käytössä ei ilmennyt suuria puutteita, draaman käytön suurimpina haasteina saattavat olla opettajien epäilevät asenteet draamaa kohtaan, kokemuksen puute tai täydennyskoulutuksen riittämättömyys. Ennakkoluulottomasti opiskelijoiden kanssa draamaa kokeilemalla voi kuitenkin saada aikaan hyvin elämyksellistä ja luovaa oppimista. Draaman käytön voi aloittaa tekemällä pieniä harjoituksia ja laajentaa hiljalleen isompiin kokonaisuuksiin ja monimutkaisena pidettyihin luonnontieteen ilmiöihin. Tällöin draaman ennakkosuunnitteluun kannattaa myös panostaa enemmän oppimisen tehostamiseksi ja virhekäsitysten syntymisen ehkäisemiseksi. 8.4 Tutkimuksen luotettavuus ja jatkotutkimukset Tämän tutkimuksen aineisto oli melko pieni, joten aineiston pohjalta ei voida tehdä laajoja yleistyksiä draaman käytöstä proteiinisynteesin tai biologisten tai luonnontieteellisten ilmiöiden opetuksessa. Aiemmat tutkimukset aiheesta ovat pitkälti kvalitatiivisia, joten vertailukohtia tälle kvantitatiiviselle tutkimukselle oli vaikea löytää. Tutkimuksen luotettavuutta kuitenkin lisäsi se, että tulokset olivat samansuuntaisia aiempien tutkimustulosten kanssa. Tutkimuksen luotettavuutta lisäsi myös se, että sama henkilö opetti kaikkia ryhmiä ja arvioi kaikki kurssikoetehtävän vastaukset ja näytelmätallenteet. Vieras henkilö opettajana saattoi kuitenkin vaikuttaa oppimistilanteeseen esimerkiksi aiheuttamalla varautuneisuutta, ja draamamenetelmä olisi saattanut toimia paremmin opiskelijoille tutun opettajan kanssa. Näytelmien tekemiseen 55

60 tai kyselylomakkeeseen vastaamiseen saattoi vaikuttaa sekin, että opiskelijat tiesivät osallistuvansa tutkimukseen. Koetehtävän vastausmotivaatiota saattoi heikentää se, ettei tehtävän pistemäärä voinut laskea kokeen arvosanaa. Tässä tutkimuksessa ei pystytty tutkimaan koetehtävän pistemäärän ja kyselylomakkeiden vastausten välisiä yhteyksiä, koska kyselylomakkeisiin vastattiin nimettömänä. Täten ei pystytty selvittämään esimerkiksi, vaikuttiko opiskelijan pistemäärään se, miten mielellään hän opiskeli käytetyllä opetusmenetelmällä tai miten hauskaa opiskelu hänestä oli. Kuitenkin opiskelijan omaa kokemusta proteiinisynteesin ymmärtämisestä pystyttiin tutkimaan. Kyselylomakkeiden ja koetehtävän vastaajien määrät eivät täysin täsmänneet, mikä aiheutti tutkimustuloksiin hieman epätarkkuutta. Kyselylomakkeeseen on esimerkiksi saattanut vastata sellainen opiskelija, joka ei ollut paikalla ensimmäisellä oppitunnilla opetusmenetelmää käytettäessä. Draama- ja perinteisillä ryhmillä oli erilaiset kyselylomakkeet, joten niiden vastauksia ei pystytty suoraan vertaamaan keskenään tilastollisesti. Kyselylomakkeiden kysymykset olivat muodoltaan väittämiä eivätkä kysymyksiä (esimerkiksi Näytelmän tekeminen oli hauskaa ), mikä on saattanut johdatella vastaajaa. Draamaryhmän kyselylomakkeen väittämä Olisin mieluummin opiskellut proteiinisynteesin tekemällä muistiinpanoja, kuuntelemalla opettajaa ja katsomalla kirjan kuvia oli hieman ongelmallisesti muotoiltu, koska samassa väittämässä oli kolme eri asiaa, joista opiskelijalla ei välttämättä ollut sama mielipide. Draamaryhmän kyselylomakkeessa olisi voitu kysyä, kokiko opiskelija muistaneensa kokeessa proteiinisynteesin vaiheet paremmin juuri draamamenetelmän vai jonkin muun tekijän ansiosta. Olisi myös ollut kiintoisaa selvittää, oliko opetusmenetelmällä vaikutusta siihen, oppiko opiskelija proteiinisynteesin pinta- vai syväsuuntautuneesti. Lisäksi olisi voitu tutkia, kokiko opiskelija draaman parantaneen hänen vuorovaikutustaitojaan tai itsetuntoaan, kuten joissakin tutkimuksissa (Gül & Gücüm 2015, Saka ym. 2016). Olisi myös ollut kiinnostavaa tietää taustatietona, millä tavalla opiskelija koki yleensä oppivansa parhaiten (visuaalisesti, auditiivisesti vai kinesteettisesti). Draamamenetelmän etuna saattoi olla tässä tutkimuksessa uutuudenviehätys ja opiskelijoiden mahdollisuus rentoon vuorovaikutukseen kaveriporukalla, kuten Aubusson ym. (1997) arvelivat tutkimuksessaan. Siksi olisi ollut mielenkiintoista tehdä osallistuneille ryhmille pitkittäistutkimusta draaman käytöstä luonnontieteiden opetuksessa ja tarkastella mielipiteiden mahdollista muuttumista. Biologian ja luonnontieteiden draamaopetuksesta olisi tarpeen tehdä laajempaa kvantitatiivista tutkimusta. Olisi kiintoisaa kartoittaa muun muassa, miten yleistä draaman käyttö on luonnontieteiden opetuksessa ja miten opettajien asenteet tai kokemukset draamasta vaikuttavat 56

61 draamamenetelmien käyttöön. Dorionin (2009) mukaan draamaa käyttää luonnontieteen opetuksessa todennäköisimmin opettaja, jolla on omia aiempia positiivisia kokemuksia draamasta. Olisi kiintoisaa selvittää, sopiiko draama opettajien tai oppilaiden mielestä paremmin uuden asian opetteluun vai jo opitun kertaamiseen. Opettaja- ja oppilaskeskeisyyden optimaalinen aste luonnontieteen draamaopetuksessa olisi myös mielenkiintoista selvittää, erityisesti monimutkaisina tai hankalina pidettyjen aiheiden osalta. 9 JOHTOPÄÄTÖKSET Draama soveltui tässä tutkimuksessa hyvin proteiinisynteesin lukio-opetukseen koetehtävällä mitattujen oppimistulosten ja kyselylomakkeella mitattujen opiskelijoiden kokemusten perusteella. Draamaopetusmenetelmä edisti proteiinisynteesin oppimista vähintään yhtä hyvin kuin perinteinen opettajajohtoinen opetusmenetelmä. Sekä draamamenetelmän että perinteisen menetelmän käyttö opetuksessa johti yhtä hyvään kurssikoetehtävän pistemäärään. Sukupuoli tai lukio ei vaikuttanut siihen, miten hyvin draamamenetelmä edisti oppimista. Sen sijaan sukupuoli ja lukio yksinään vaikuttivat proteiinisynteesin oppimiseen. Proteiinisynteesistä syntyi opiskelijoille virhekäsityksiä molemmilla opetusmenetelmillä. Tämän tutkimuksen perusteella proteiinisynteesiä opiskeltiin mielellään draamamenetelmän avulla, mutta myös perinteisestä opettajajohtoisesta opetusmenetelmästä pidettiin. Pääosa draamamenetelmällä opetetuista opiskelijoista koki ymmärtäneensä proteiinisynteesin vaiheet näytelmän tekemisen aikana ja piti näytelmän tekemistä hauskana, ei kielteisiä tunteita herättävänä. Draamaryhmien opiskelijat pitivät näytelmän tekemisestä sitä enemmän, mitä paremmin he kokivat ymmärtäneensä proteiinisynteesin oppitunnilla ja mitä myönteisempiä tunteita näytelmän tekeminen herätti. Opiskelijoiden enemmistön mielestä näytelmän tekemiseen ei ollut riittävästi aikaa, mutta draamamenetelmästä pitäminen tai kokemus proteiinisynteesin ymmärtämisestä ei riippunut siitä, kokiko opiskelija ajan riittäväksi. Nämä tutkimustulokset antavat viitteitä siitä, että draama voi sopia laajemminkin käytettäväksi monimutkaisina tai hankalina koettujen, vaiheittain etenevien biologisten ilmiöiden opetukseen. Draaman käyttö voi kuitenkin vaatia harjoittelua. Biologian ja luonnontieteiden draamaopetuksessa on tarvetta lisätutkimukselle. 57

62 KIITOKSET Kiitän erityisesti graduohjaajiani Eeva Kuuselaa ja Sirpa Kärkkäistä, jotka edesauttoivat Pro Gradu -tutkielmani valmistumista eniten. Kiitos saamastani lämpimästä ja runsaasta ohjauksesta sekä arvokkaista neuvoista. Tahdon kiittää poikaystävääni ja läheisiäni tuesta ja neuvoista graduprosessin aikana. Kiitos kaikille tutkimukseen osallistuneiden lukioiden opettajille, jotka auttoivat oppituntien suunnittelussa, ja opiskelijoille, joiden osallisuus teki graduni toteuttamisesta mahdollisen. LÄHTEET Abrahams, I. & Braund, M. 2012: Performing science. Teaching chemistry, physics and biology through drama. 147 s. Continuum. London. Aubusson, P., Fogwill, S., Barr, R. & Perkovic, L. 1997: What happens when students do simulation role play in science? Research in Science Education 27: Aubusson, P. & Fogwill, S. 2006: Role play as analogical modelling in science. Teoksessa: Aubusson, P., Harrison, A. & Ritchie, S. (toim.), Metaphor and analogy in science education: Springer. Netherlands. Bullwinkle, T., Lazazzera, B. & Ibba, M. 2014: Quality control and infiltration of translation by amino acids outside of the genetic code. Annual Review of Genetics 48: Carlsson, B. 2002: Jag vill vara kol! ett fotosyntetiskt dramaspel. Teoksessa: Ekborg, M. (toim.), Miljödidaktiska texter 4/2002: Malmö högskola. Malmö. Chu, J., Cargnello, M., Topisirovic, I. & Pelletier, J. 2016: Translation initiation factors: Reprogramming protein synthesis in cancer. Trends in Cell Biology 1257, DOI Dorion, K. 2009: Science through drama: A multiple case exploration of the characteristics of drama activities used in secondary science lessons. International Journal of Science Education 31: Doyle, F., Leonardi, A., Endres, L., Tenenbaum, S., Dedon, P. & Begley, T. 2016: Gene- and genome-based analysis of significant codon patterns in yeast, rat and mice genomes with the CUT Codon Utilization tool. Methods, DOI Duveen, J. & Solomon, J. 1994: The great evolution trial: Use of role-play in the classroom. Journal of Research in Science Teaching 31: Fabian, M., Sonenberg, N. & Filipowicz, W. 2010: Regulation of mrna translation and stability by micrornas. Annual Review of Biochemistry 79: Gaweda-Walerych, K., Mohagheghi, F., Zekanowski, C. & Buratti, E. 2016: Parkinson s disease-related gene variants influence pre-mrna splicing processes. Neurobiology of Aging, DOI /j.neurobiolaging Gianni, S. & Jemth, P. 2016: Protein folding: Vexing debates on a fundamental problem. Biophysical Chemistry 212: Gül, E. & Gücüm, E. 2016: Creative drama applications as complementary for constructivist approaches for science courses: Teacher and students evaluations. Procedia - Social and Behavioral Sciences 174: Happonen, P., Holopainen, M., Sotkas, P., Tenhunen, A., Tihtarinen-Ulmanen, M. & Venäläinen, J. 2008: BIOS 2. Solu ja perinnöllisyys. 144 s. WSOY Oppimateriaalit Oy. Helsinki. Happonen, P., Holopainen, M., Sariola, H., Sotkas, P., Tenhunen, A., Tihtarinen-Ulmanen, M. & Venäläinen, J. 2013: BIOS 5. Bioteknologia. 185 s. Sanoma Pro Oy. Helsinki. 58

63 Heinonen, J.-P. 2005: Opetussuunnitelmat vai oppimateriaalit. Peruskoulun opettajien käsityksiä opetussuunnitelmien ja oppimateriaalien merkityksestä opetuksessa. Väitöskirja. Helsingin yliopisto, Soveltavan kasvatustieteen laitos, tutkimuksia 257, 268 s. Helsinki. Karjaluoto, H. 2007: SPSS opas markkinatutkijoille. University of Jyväskylä, School of Business and Economics. Working paper n:o 344/2007. Kauppila, R. 2007: Ihmisen tapa oppia. Johdatus sosiokonstruktiiviseen oppimiskäsitykseen. 207 s. PS-kustannus. Juva. Kokkonen, S., Nowak, A., Veistola, S. & Vilkki, J. 2009: Lukion biologia. Solu ja perinnöllisyys. 128 s. Otavan kirjapaino Oy. Keuruu. Kokkonen, S., Nowak, A., Veistola, S., Vilkki, J. & Vilkki, J. 2010: Lukion biologia. Bioteknologia. 111 s. Otavan kirjapaino Oy. Keuruu. McNaughton, M. 2006: Learning from participants responses in educational drama in the teaching of education for sustainable development. Research in Drama Education: Journal of Applied Theatre and Performance 11: Mesuere, B. 2016: Unipept: Computational exploration of metaproteome data. Väitöskirja. Ghent University. Faculty of Sciences. Ghent, Belgia (julkaistu sähköisenä). Nelson, D. & Cox, M. 2008: Lehninger principles of biochemistry s. W. H. Freeman and Company. USA. Opetushallitus 2003: Lukion opetussuunnitelman perusteet s. Vammalan kirjapaino Oy. Vammala. Opetushallitus 2004: Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet s. Vammalan kirjapaino Oy. Vammala. Opetushallitus 2014: Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet s. Juvenes Print Suomen Yliopistopaino Oy. Tampere. Opetushallitus 2015: Lukion opetussuunnitelman perusteet s. Next Print Oy. Helsinki. Opetushallitus 2016: Hyvät käytännöt. Hyötyä draamapedagogiikasta Ødegaard, M. 2001: The drama of science education. How public understanding of biotechnology and drama as a learning activity may enhance a critical and inclusive science education. Väitöskirja. University of Oslo (ei julkaistu). Ødegaard, M. 2003: Dramatic science. A critical review of drama in science education. Studies in Science Education 39: Ott, M., Amunts, A. & Brown, A. 2016: Organization and regulation of mitochondrial protein synthesis. Annual Review of Biochemistry 85: Podlozny, A. 2000: Strengthening verbal skills through the use of classroom drama: A clear link. Journal of Aesthetic Education 34: Pray, L. 2008: Discovery of DNA structure and function: Watson and Crick. Nature Education 1: 100. Reece, J., Urry, L., Cain, M., Wasserman, S., Minorsky, P. & Jackson, R. 2011: Campbell biology s. Pearson Education Inc. USA. Saka, A., Ebenezer, J., Ilknur, Ç. & Saka, A. 2016: Pedagogy of creative drama in biology. Open Journal of Social Sciences 4: Soininen, M. & Merisuo-Storm, T. 2009: Kasvatustieteellisen tutkimuksen perusteet. 273 s. Uniprint. Turku. THL (Terveyden ja hyvinvoinnin laitos) 2016: Perusopetus. Koulutus. Sukupuolten tasa-arvo

64 Toivanen, T. 2012: Pohdintaa draamakasvatuksen perusteista suomalaisessa koulukontekstissa opetusmenetelmä vai taideaine. Kasvatus 43 (2/2012): Tutkimuseettinen neuvottelukunta 2009: Humanistisen, yhteiskuntatieteellisen ja käyttäytymistieteellisen tutkimuksen eettiset periaatteet ja ehdotus eettisen ennakkoarvioinnin järjestämiseksi Uusitalo, H. 1996: Tiede, tutkimus ja tutkielma. 121 s. WSOY:n graafiset laitokset. Juva. Valli, R. 2015: Paperinen kyselylomake. Teoksessa: Valli, R. & Aaltola, J. (toim.), Ikkunoita tutkimusmetodeihin 1. Metodin valinta ja aineistonkeruu. Virikkeitä aloittelevalle tutkijalle: PS-kustannus. Juva. Vastamäki, J. 2015: Kyselylomaketutkimus: Tutkimusasetelman ja mittareiden valinta. Teoksessa: Valli, R. & Aaltola, J. (toim.), Ikkunoita tutkimusmetodeihin 1. Metodin valinta ja aineistonkeruu. Virikkeitä aloittelevalle tutkijalle: PS-kustannus. Juva. 60

65 LIITTEET Liite 1. Kutsu gradututkimukseen Itä-Suomen alueen lukioille. Haen lukioita mukaan gradututkimukseen biologian opetusmenetelmistä Tervehdys, rehtorit ja biologian opettajat! Opiskelen viimeistä vuotta biologian ja maantieteen opettajaksi Itä-Suomen yliopistossa ja aloitan gradun tekoa biologian opetusmenetelmistä. Haen mukaan lukioita, joissa opetetaan BI2- kurssi 3. jaksossa ja joissa on ainakin kaksi BI2-rinnakkaiskurssia. Alustava suunnitelmani on tutkia, oppivatko lukio-opiskelijat proteiinisynteesin (tai jonkin muun biologian peruskurssien hankalaksi koetun aiheen) paremmin perinteisellä muistiinpanomenetelmällä vai draaman keinoja apuna käyttäen. Proteiinisynteesi muuntuisi käsikirjoitetuksi mininäytelmäksi, jonka lukiolaiset saavat itse toteuttaa näyttelemällä, paperihahmoilla, käsinukeilla tms. ja joka mahdollisuuksien mukaan kuvataan. Tein vastaavanlaisen opetuskokeilun immuunipuolustuksesta (BI4) ja sain hyvää palautetta. Tulisin lukioonne opettamaan proteiinisynteesin draamamenetelmällä ja perinteisellä menetelmällä (tietenkin ilmaiseksi!). Paras tilanne olisi, jos opetuksessa on kaksi BI2-kurssia yhtä aikaa, jolloin luokille voidaan soveltaa eri menetelmiä. Opiskelijoiden oppimista kartoitettaisiin lähtötasotestillä, samalla testillä oppitunnin jälkeen, palautelomakkeella sekä mahdollisesti vertailemalla kurssikokeiden tuloksia. Minun olisi tärkeää kerätä aineisto mahdollisimman pian, että voin valmistua keväällä. Olisin erittäin kiitollinen osallistumisestanne! Graduohjaajani ovat Eeva Kuusela biologian laitokselta ja Sirpa Kärkkäinen soveltavan kasvatustieteen ja opettajankoulutuksen osastolta. Vastaan mielelläni lisäkysymyksiin gradututkimuksesta! Ystävällisin terveisin, Anna Räsänen

66 Liite 2. Power Point -esitykset (a) perinteisillä oppitunneilla ja (b) draamaoppitunneilla. (a)

67 (b)

68 Liite 3. Proteiinisynteesistä tehtävän näytelmän käsikirjoitus opiskelijoille. Käsikirjoitus - Päähenkilöt: o DNA:ssa oleva geeni o kolme RNA- sisarusta lähetti-rna ribosomi siirtäjä-rna - Sivuhenkilöt: o kertoja/kuvaaja (Huom! Rooleja voi vaihdella) - Tapahtumapaikka: solun tuma ja solulima - Rekvisiitta: o 3 kpl DNA:n emäksiä (valitse näistä: T, A, C, G) o 3 kpl lähetti-rna:n emäksiä (valitse näistä: U, A, C, G) o 3 kpl siirtäjä-rna:n emäksiä (=emäskolmikko) (valitse näistä: U, A, C, G) o 1 nimetty aminohappo (emäskolmikkoa vastaava, etsi kirjan taulukosta) + 3 muuta aminohappoa (ei tarvitse nimetä) Päättäkää proteiini, jota elimistö tarvitsee. Esim. solukalvon kuljettaja- tai rakenneproteiini, laktaasi, insuliini, testosteroni, adrenaliini, vasta-aine Ensimmäinen kohtaus. Tumassa. Ks. kirjan kuva DNA-kaksoisjuoste avautuu oikean geenin kohdalta. Päättäkää kolme DNA-juosteen emästä (joukosta G, C, A ja T), joiden vastinpareiksi muodostuu kolme lähetti-rna:n emästä (l-rna on todellisuudessa pidempi). DNA sulkeutuu ja l-rna siirtyy solulimaan ribosomin pinnalle. Toinen kohtaus. Solulimassa. Ks. kirjan kuva Ribosomin pinnalla siirtäjä-rna lukee l-rna:n emäsjärjestyksen kolmen emäksen ryhminä (=emäskolmikkona) ja tuo emäskolmikkoa vastaavan aminohapon paikalle. S-RNA:n emästen on oltava vastinpareja l-rna:n emäksille. Katsokaa kirjan taulukosta, minkä nimisen aminohapon s-rna tuo. (Huom! 1. aminohappo on aina metioniini (emäsjärjestys DNA:ssa ATG l-rna:ssa UAC s-rna:ssa AUG), mutta tässä näytelmässä voi olla mikä vain) Aminohapot kiinnittyvät toisiinsa ja muodostavat aminohappoketjun. Valmis aminohappoketju laskostuu lopulliseen muotoonsa ja proteiini on valmis! Apukysymyksiä: - Miten tieto siirtyy DNA:sta RNA:han ja RNA:sta proteiiniksi? - Miten yksittäiset emäkset ja aminohapot esitetään?

69 Liite 4. Sähköiset kyselylomakkeet (a) draamaryhmille ja (b) perinteisille ryhmille. (a)

70

71

72 (b)

73