Liite 1. Mekaniikan esijärjestimet tarkastelluissa oppikirjoissa sivunumeroviittein. ärjestinmuoto Teksti (+ kuv(i)a) Luettelo/ äsentely Kirja Galilei 3 Mekaniikka 1 Galilei 4 Mekaniikka 2 (G3 ) 6-9,14,16-17, 27,43-44,48-49,61, 70,71,75,80,81,84, 88,94,97,98,101-102,106,109 (G4 ) 6,9,13,14,18, 21,26,36,40,44,51-52,61,63,70-71,74, 79,83,86-87,103 (G3 ) 10,82,94,97 (G4 ) 9,103 Fysiikka 1 s. 19-94 Fysiikka 3 Mekaniikka (F1 ) 19-20,26, 39-40,81,88 (F3 ) 5-9,15,33, 39,42,47,54,57-58, 66,93 (F1 ) 63 (F3 ) 9,11,42,58 Lukion fysiikka voima ja liike 1 Lukion fysiikka voima ja liike 2 (Lf1 ) 8-14,32-34,40, 43,49,54-55,71,82-83, 92-93,103,108,114, 118,123,127-128,134, 139,146,152,158,163 (Lf2 ) 8-11,14-15,16, 29,34-35,44-47,51,59, 63,66,74-75,86-87,90, 95,104,112-113,124, 129,142,144,158,160 (Lf1 ) 105,163 (Lf2 ) 56,120 Rakenteinen yleiskatsaus Käsitekartta/ Tietokartta/ Tietoverkko Matriisi (G3 ) 9,48 (F3 ) 6-7 (G4 ) 76 (Lf2 ) 46,98,107,135 Käsitteellinen malli (G3 ) 7,12,17,18, 21,38 (G4 ) 9,13,21,23,71 Kaavio (G3 ) 94 (G4 ) 26,52 Kuva + kuvateksti (G3 ) 6,7,8,9,16,17, 44,48,49,61,71,81, 88,98,106 (G4 ) 6,9,21,26,36, 44,51,61,63,70,79, 86 (F1 ) 19,39,40, 76,81, (F3 ) 5,8,33,39, 47,57,64,79,87,93 (Lf1 ) 8,10,13,108, 127,139,152 (Lf2 ) 29,47,51,104, 112,158
Liite 2. Käsitteet ja periaatteet (myös lait ja teoriat) tarkastelluissa esijärjestimissä. ärjestinmuoto Teksti (+kuv(i)a) Rakenteinen yleiskatsaus Käsitteellinen malli Kuva +kuvateksti Kirja Galilei 3 Mekaniikka 1 kappale, liike, mekaniikka, eteneminen, pyöriminen, värähtely, hiukkanen, alkeishiukkanen, jäykkä kappale, sisäinen liike, vuorovaikutus, törmääminen, vetäminen, työntäminen, hankaami nen, liiketilan muuttuminen, liikkeelle lähtö, kiihdytys, suunnan muuttuminen, hidastuminen, pysähtyminen, etenemisen liiketila, kitka, vapaa kappale, jatkavuuden laki, muuttumaton liike, nopeus, etävuorovaikutus, kosketusvuorovaikutus, vuorovaikutusten yhteisvaikutus, vuoro vaikutusten kumoutuminen etävuorovaikutus gravitaatio, magneettinen vuorovaikutus, sähköinen vuorovaikutus kosketusvuorovaikutus tukivuorovaikutus, väliaineen vastus, noste, kitka vuorovaikutus syyilmiö kappale olio liiketila seurausilmiö kappale (s. 6) aineellinen olio liike (s. 7) eteneminen pyöriminen värähtely etävuorovaikutus (s. 8) malli (s. 8) vuorovaikutus (s. 9) Fysiikka 3 Mekaniikka mekaniikka, kappale, kinematiikka, rata, liike, dynamiikka, voima, liiketilan muutos, liiketila, statiikka, tasapaino, tasapainoehto, jäykkä kappale, massapiste, värähtely, eteneminen, pyöriminen, kiertovaikutus, tukeminen, jännitys, muodon muutos, mekaniikan peruslait, jatkavuuden laki, tasainen liike, dynamiikan peruslaki, kokonaisvoima, massa, kiihtyvyys, liikeyhtälö, voiman ja vastavoiman laki, vastakkaissuuntainen voima, vapaakappalekuva, painopiste, komponentti, koordinaatisto, vektorisuure mekaniikka statiikka kinematiikka dynamiikka murtumalujuus köysivoima vääntömomentti massa kitkakerroin, teho alkunopeus, nopeus ulkoinen voima Lukion fysiikka voima ja liike 1 mekaniikka, liike, voima, painovoima, putoamiskiihtyvyys, putoamisnopeus, nopeus, liikeenergia, jousivoima, mekaanisen energian säilyminen, potentiaalienergia, liikemäärän säilyminen, noste, ilmanvastus, Newtonin lait, lento-rata, kitkakerroin, kitka, kimmoinen törmäys, kimmoton törmäys, impulssiperiaate, liikeoppi, kitka, mekatroniikka, taivaankappale maanpäällinen kappale, klassinen mekaniikka, alkeishiukkanen, massa, energia, mittaaminen, ilmiö, ominaisuus, suure lukumäärä, pituus, pintaala, tilavuus, aika, matemaattinen malli, yhtälö, graafi, ennuste, koe, vuorovaikutus, suureyhtälö rakettiperiaate, liikemäärän säilyminen (s. 8) kitka (s. 10) pinta-ala (s. 10) matemaattinen malli (s. 10)
Liite 3. Galilei 3:n esijärjestinkokonaisuuden sivut 6-9. H C A A Teksit (+kuv(i)a) C Rakenteinen yleiskatsaus H Käsitteellinen malli Kuva +kuvateksti
Liite 4. Fysiikka 3:n esijärjestinkokonaisuuden sivut 5-9. A Teksti (+kuv(i)a) B Luettelo/äsentely C Rakenteinen yleiskatsaus Kuva +kuvateksti C A B
Liite 5. Lukion fysiikka, voima ja liike 1:n esijärjestinkokonaisuuden sivut 5-9. Kuva +kuvateksti A Teksti (+kuv(i)a) A
Liite 6. Kommentteja ja lainauksia lukuun 3 liittyen. Kommentteja lukuun 3: oyce ja Weil (1986) käyttävät opetusmenetelmiä käsittelevässä kirjassaan advance organizer periaatteesta englanninkielistä nimitystä Advance Organizer Model. He siis puhuvat oikeastaan mallista. Kysymys voisi olla yhtälailla menetelmästä tai lähestymistavasta, jota opetus koulun oppitunnilla noudattaa. Sahlberg (1987) puolestaan puhuu opetuksellisesta strategiasta, tavasta, jolla opetettavaa aihetta lähestytään. *) Mielekkään oppimisen tai merkityksellisen oppimisen sijasta voisi käsitteelle meaningful learning käyttää yhtä hyvin suomenkielestä vastinetta merkityskeskeinen oppiminen. Suomenkielisessä kirjallisuudessa käytetään advance organizer termille melko vakiintunutta käännöstä ennakkojäsentäjä. Myös ennaltajäsentäjä muotoa esiintyy jonkin verran. Uusimmassa kirjallisuudessa jalan sijaa on saanut myös termi esijärjestin, minkä muodon lienevät kehitelleen Kaarle ja Riitta Kurki-Suonio. Heidän lyhyt ja selkeä perustelunsa esijärjestin -käännöksen käytölle on kirjassa Fysiikan merkitykset ja rakenteet sivun 248 alaviitteessä. Tämän tutkielman tekijä on Kurki-Suonioiden kanssa täysin samaa mieltä. Niinpä tutkielmassa on pyritty käyttämään esijärjestin käännöstä, joskin myös advance organizer termiä on käytetty siellä, missä se on tuntunut luontevalta. Kohdissa, joissa esiintyy termi ennakkojäsentäjä, on noudatettu ko. kirjallisuuslähteen suosimaa tapaa. Lainauksia lukuun 3 liittyen: Tähän on koottu vielä joitakin Ausubelin advance organizer periaatetta kuvailevia lainauksia, joita ei ole varsinaisessa tutkielmaosassa. Toimikoon lainaukset jonkinlaisena jälkijärjestimenä tutkielman luvulle kolme (3). Ausubel (1962 ja 1963) oli yksi pioneereista, joka pyrki siirtämään psykologian painopistettä pois eläintutkimuksiin perustuvista behavioristisista oppimisen malleista kognitiivisten mallien suuntaan. Kognitiiviset mallit tarkastelevat, miten ihmiset muodostavat uusia merkityksiä ja käyttävät tietoa luovassa ongelmanratkaisussa. Mielekkään oppimisen perusperiaate on, että opittavan uuden tiedon täytyy rakentua oppilaalla ennestään olevan relevantin tiedon varaan. Siten yksilön aikaisemman tiedon ymmärtäminen on ratkaisevaa, kun koetamme auttaa häntä kehittymään uusille ymmärtämisen ja taidon tasoille. (lähdeviittaus kadotettu) Esijärjestin malli, joka on suunniteltu lisäämään tiedon omaksumista ja muistissa säilyttämistä esittävässä opetuksessa, saavuutta tavoitteensa, jos järjestimiä käytetään oikealla tavalla hyödyksi (oyce & Weil 1984, 3). Mielekkään kielellisen oppimisen teoria ja siitä johdettu opetuksen esijärjestin malli antaa neuvoja uuden informaation valitsemiseksi, organisoimiseksi ja esittämiseksi (oyce & Weil 1984, 71). David Ausubeliä on luonnehdittu epätavalliseksi (poikkeukselliseksi) kasvatusteoreetikoksi. Ensinnäkin, hän puhuu suoraan oppiaineksen oppimisen tavoitteesta. Toiseksi,
hän ajaa saman aikaisesti asiaa esittävän opetuksen menetelmien parantamisen puolesta (oyce & Weil 1984, 71). Ausubel on myös yksi harvoista kasvatuspsykologeista, joka on ryhtynyt puhumaan saman aikaisesti oppimisesta, opetuksesta ja opetussuunnitelmasta. Hänen mielekkään kielellisen oppimisen teoriansa käsittelee kolmea asiaa: (1) kuinka tieto (opetussuunnitelman sisältö) on organisoitunut; (2) kuinka ihmismieli toimii prosessoidessaan uutta informaatiota (oppiminen); ja (3) kuinka opettajat voivat soveltaa näitä ideoita opetussuunnitelmaan ja oppimiseen, kun he esittävät uutta oppiainesta oppilaille (opetus) (oyce & Weil 1984, 71). Ausubelin keskeisin tavoite on auttaa opettajia välittämään laajoja tietomääriä niin mielekkäästi ja tehokkaasti kuin mahdollista. Hän uskoo, että tiedon omaksuminen on järkevä/perusteltu, jopa oleellinen, kouluopetuksen päämäärä ja että tietyt teoriat voivat opastaa opettajia heidän työssään tietojoukkojen välittämisessä oppilailleen. Hänen omat ajatuksensa siitä, miten tämä oppiminen tapahtuu saavat ilmauksensa hänen mielekkään kielellisen oppimisen teoriassaan (oyce & Weil 1984, 71). Ausubel väittää, että uudet ideat voidaan oppia hyödyllisesti ja säilyttää muistissa vain siinä laajuudessa, missä ne voidaan yhdistää jo olemassa oleviin käsitteisiin tai väittämiin, jotka tarjoavat sopivia ankkurointikohtia. Mikäli uusi materiaali on liian voimakkaassa ristiriidassa olemassa olevan kognitiivisen rakenteen kanssa tai mikäli tarjolla ei ole kytkentäkohtaa, informaatio tai ideat eivät ehkä sulaudu tai säily muistissa. Estääkseen tätä tapahtumasta, opettajan täytyy organisoida tietojakso ja esittää se sillä tavalla, että sopivia ankkureita on tarjolla. Sen lisäksi täytyy oppilaan aktiivisesti reflektoida uutta materiaalia, pohtia näitä kytkentöjä, sovittaa eroavaisuuksia tai ristiriitaisuuksia olemassa olevan tiedon kanssa ja huomata myös yhtäläisyydet (oyce & Weil 1984, 76-77). Esijärjestin ei ole vain lyhyt, yksinkertainen lause/toteamus; se on idea sisänsä/itsessään ja sitä pitää tutkailla samalla lailla älyllisesti kuin oppiainesta (oyce & Weil 1984, 79). Ennakkojäsentely sopii hyvin tosiasioiden, taitojen ja periaatteiden esittämiseen tietämisen ja ymmärtämisen tasoilla. Ausubelin mukaan koulutuksen tavoitteena tulee olla muodostettavien tietorakenteiden tunnistaminen ja järjestäminen jokaisen oppiaineen sisällä ja näiden rakenteiden välittäminen mielekkäällä tavalla oppilaille. (Ahtee ja Pehkonen 2000, s. 45) Ennakkojäsentäjien käytön taustalla on Ausubelin mielekkään oppimisen (meaningful learning) teoria. Sanan meaningful käännös mielekäs ei ole kovin onnistunut. Parempi käännös olisikin merkityksellinen (kommentti *). Käännettiinpä meaningful kummalla tavalla tahansa, merkitykselliselle oppimiselle on luonteenomaista se, että oppiessaan oppilas hahmottaa uusien käsitteiden välisiä riippuvuuksia ja kytkee käsitteiden merkityksiä aikaisempiin käsityksiinsä. (Lavonen & al. 2001) Ennakkojäsentäjien avulla opitaan luomaan kokonaiskäsitys opittavasta asiasta sekä jäsentämään se niin, että oppijan kiinnostus suuntautuu keskeisimpiin seikkoihin. Työtapa painottaa tietoaineksen strukturoimista ja käsitehierarkioiden laatimista. Ennakkojäsentäjä työtapa perustuu mielekkään oppimisen teoriaan, jossa korostetaan asioiden ymmärtämisen tärkeyttä suurten tietomäärien omaksumiselle. Työtapa lähestyy opetusta deduktiivisesti. Se asettaa omat vaatimuksensa oppiainekselle, jonka tulee olla hyvin jäsenneltyä. Myös opettajan tiedot joutuvat koetukselle. Hänen pitää hallita
opetettavaa asia-ainesta korkeammalla abstraktiotasolla kuin mitä oppilaiden opetusmateriaali tarjoaa. Tiedon selkiyttäjänä ja käsitteellisen ajattelun kehittäjänä ennakkojäsentäjää voi suositella perustyötapana käytettäväksi. (Kosonen 1994, s. 51) Ennakkojäsentäjä on Ausubelin (1978) termi (engl. advance organizer), jolla tarkoitetaan asian aktivoimista mielessä ennen sen opettamista niin, että uusi tieto liittyy vanhaan helpommin. Ennakkojäsentäjien tarkoitus oppimistilanteessa on Ausubelin (1978) mukaan se, että tieto tulee merkitykselliseksi, kun se liitetään oikeaan yhteyteen. Perinteisesti ennakkojäsentäjillä on ymmärretty oppilaille etukäteen esitettävää kaaviota tai orientoivaa materiaalia, jossa ajatusmallin rakenne on esitetty (mm. Sahlberg, toim. 1989). Tässä teoksessa ennakkojäsentäjinä nähdään laajemmin kaikki sellaiset tehtävät, joiden avulla aktivoidaan asiaan kuuluvia aikaisempia tietoja. Ks. mm. virittävät kysymykset, aktivoivat kirjoitustehtävät, alkukoe, luonnosteleva kirjoittaminen, ongelmien määrittely, tietopohjan jakaminen. (Lonka ja Lonka 1991, s.30). Lainausten lähteet: Ahtee, M., Pehkonen, E. (2000) ohdatus matemaattisten aineiden didaktiikkaan. Edita. Helsinki. oyce, Bruce and Weil, Marsha (1986) Models of Teaching. Third Edition. Prentice Hall, Inc. Englewood Cliffs, New ersey. Kosonen, Martti (1994) Tutki ja tuumaile. Opetushallitus. Hakapaino Oy, Helsinki. Lavonen, Meisalo & al. (2001) Ennakkojäsentäjät. Saatavissa: http://www.edu.helsinki.fi/malu/kirjasto/tieto/ennakko/. Katsottu viimeksi 25.09.2003. Lonka, K. ja Lonka, I. (1991) Aktivoiva opetus. Käsikirja aikuisten ja nuorten opettajille. Kirjayhtymä Oy. Tammer-Paino Oy. Tampere.