Tieto- ja viestintätekniikka kemian opetuksessa FL Johannes Pernaa Kemian opettajankoulutusyksikkö Kemian laitos

Samankaltaiset tiedostot
JULKAISULUETTELO A VERTAISARVIOIDUT TIETEELLISET ARTIKKELIT A1 ALKUPERÄISARTIKKELI

Tieto- ja viestintätekniikkaa opetustyön tueksi

ipad lukion kemian opetuksessa -työpaja

Mistä on hyvä e-oppimateriaali tehty?

Millainen on hyvä e-oppimateriaali ja miten niitä tehdään?

Tieto- ja viestintätekniikka kemian opetuksessa

Hyvä sivistystoimenjohtaja/rehtori

Uutta tieto- ja viestintätekniikkaa matemaattisluonnontieteellisten aineiden opetukseen

Trialogisen oppimisen suunnitteluperiaatteet

Kemian opetuksen uusia tuulia

Kemian työtavat. Ari Myllyviita. Kemian ja matematiikan lehtori Hankekoordinaattori

TVT:n käyttö kemian opetuksessa

Elektronisen liiketoiminnan keskeisiä kysymyksiä: Innovaatioiden diffuusio. Lauri Frank Elektroninen liiketoiminta Jyväskylän yliopisto.

Virtuaaliopetuksen päivät Kommenttipuheenvuoro Leena Mäkelä

KEMIANLUOKKA GADOLIN OPPIMISEN JA OPETUKSEN TUEKSI

Tieto- ja viestintätekniikkaan pohjautuvat oppimisympäristöt ja koulutus kemian oppimisen ja opetuksen tukena

Sähköisten kemian oppimisympäristöjen historia, nykytila ja tulevaisuus

Tietokantapohjaisen arviointijärjestelmän kehittäminen: kohti mielekästä oppimista ja opetusta

ETÄOPETUS KOUVOLAN SEUDUN AMMATTIOPISTOSSA. - TVT - strategia

Tuotteiden elinkaari ja innovaatioiden leviäminen

MONIVAIHEINEN KEHITTÄMINEN JA ARVIOINTI. Aija Kettunen Eriarvoistumisen pysäyttäminen Pieksämäki,

TVT:n käyttö lukion kemian opetuksessa

Kemia. Kemia Tutkii luontoa, sen rakenteita. Tutkii ainetta, sen koostumusta. sekä reaktioita. Eli kuinka aine muuttuu toiseksi aineeksi.

Terveysalan opettajien tiedonhallinnan osaamisen uudistaminen

OPETUKSEN JÄRJESTÄJÄN PAIKALLINEN KEHITTÄMISSUUNNITELMA

KIRJOITTAMISEN GENREN KEHITTÄMINEN AMMATTIKORKEAKOULUSSA

Cyber Learning Tulevaisuuden oppimisympäristöt. Jarmo Viteli Tampereen yliopisto, SIS/TRIM

Työpaja 2 Työkaluja ja malleja koulun käytäntöjen kehittämiseen Heidi Krzywacki & Laura Koistinen Minna Lakkala

Innovatiivinen, kehittyvä koulu: Tutkimuksen viitekehys, tutkimusmenetelmät ja alustavia tuloksia

Yleistä OPE-linjan kanditutkielmista

TieVie koulutuksen mentorointi

1 Tieto- ja viestintäteknologian opetuskäytön tavoitteet Yhteiset tavoitteet Peruskoulun tavoitteet Lukion tavoitteet...

Sähköiset kokeet lukion fysiikassa ja kemiassa. Tiina Tähkä

Portfoliotyöskentely kieltenopetuksessa

Kehittämistutkimus: Tieto- ja viestintätekniikkaa kemian opetukseen

Kemian työtavat. Esitetty Ari Myllyviita. Kemian ja matematiikan lehtori

Kemianluokka Gadolin - Kiehtovaa kemiaa kaikille

KANNETTAVIEN TIETOKONEIDEN KÄYTTÖ LANGATTOMALLA KAMPUKSELLA VERKKO-OPETUKSESSA JA -OPISKELUSSA

Trialoginen oppiminen: Miten edistää kohteellista, yhteisöllistä työskentelyä oppimisessa?

Sulautuva sosiaalityö

Tulevaisuuden oppimisympäristöt TVT:n ja oppimisympäristöjen kehittäminen

Työelämävalmiudet: Oivallus-hankeken seminaari

Suomi-koulujen opettajien koulutuspäivät, Jorma Kauppinen. Osaamisen ja sivistyksen parhaaksi

Harjoittelukoulun viestintäkulttuurin muutos

Kansalliset toimet oppijan parhaaksi ja jatkuvan oppimisen mahdollistamiseksi. Digioppimisen Areena

Kansallinen tieto- ja viestintätekniikan opetuskäytön suunnitelma. Virtuaaliopetuksen päivät 2010 Kaisa Vähähyyppä OPH

Tietokoneavusteinen molekyylimallinnus -oppimisympäristö yhdeksäsluokkalaisten oppilaiden kemian kiinnostuksen tukena

OYS:n Kuntoutusosaston terapiahenkilöstön työnkuva

TVT- OPETUSHARJOITTELUSSA Markku Lang

Tietoyhteiskunta muuttuu muuttuuko mikään?

Kansainvälinen liiketoiminta Digitalisaatio ja digitaaliset oppimisympäristöt. Pepe Vilpas

Miten tamperelaisia oppimisympäristöjä kehitetään?

Digitalisuus sosiaalityössä Miksi, mitä, milloin?

Digitaalisen kommunikaatiosovelluksen käyttäjälähtöinen kehittäminen

Students Experiences of Workplace Learning Marja Samppala, Med, doctoral student

LIIKUNNAN DIDAKTIIKAN PERUSOPINTOKOKONAISUUS (25 op) TUTKINTOVAATIMUKSET VUOSILLE

KTKO104. Luento

VELI - verkottuva liiketoiminta -hanke

SCIENTIX - LUMA-opettajien. uusia ideoita opetukseen. M ij P ll i. Maija Pollari LUMA-keskus Suomi MAOL-kevätkoulutuspäivä 18.4.

Kutsu Professuuriesitelmä Savonlinnan kampus

Teknologinen muutos ja yliopistojen tulevaisuus. Tievie-seminaari Helsinki Antti Auer

Teknologiaa kouluun -projekti

Edtech kestää aikaa!

Erno Lehtinen Opettajankoulutuslaitos ja Oppimistutkimuksen keskus

Digitaalinen oppiminen lukiossa

Näkökulmia tietoyhteiskuntavalmiuksiin

Verkko-opetuksen laadun arvioinnin kehittäminen Kuopion yliopiston Avoimessa yliopistossa Tiina Pyrstöjärvi

Digitaaliset kokeet kemiassa. Opetusneuvos Tiina Tähkä

Oppimisympäristöhankkeiden ohjaus ja seuranta

Kuntien uudistuminen. Markku Sotarauta

Uutta LUMA-opetuksessa ja -toiminnassa. Johtaja, prof. Maija Aksela Valtakunnallinen LUMA-keskus, HY

Pedagoginen johtaminen

Tilaisuuden avaus. VALTAKUNNALLISET VIRTUAALIOPETUKSEN PÄIVÄT , Helsinki, Messukeskus. Pääjohtaja Aulis Pitkälä

Research in Chemistry Education

MAOL ry on pedagoginen ainejärjestö, joka työskentelee matemaattisluonnontieteellisen. osaamisen puolesta suomalaisessa yhteiskunnassa.

Flipped Classroom Pedagogiikka Kemian opetuksessa Case Kemiallisen tasapainon kurssi

LUONNOS OPETUKSEN JÄRJESTÄJÄN PAIKALLINEN KEHITTÄMISSUUNNITELMA

Teknologiasta kuntoutuksen kiitorata

TOIMINNAN HAVAINNOINTI. Kysely Orimattilan ja Myrskylän perusopetuksen opettajille syksyllä 2015

TAUSTATIEDOT. 1. Ikäryhmä. 2. Sukupuoli. 3. Äidinkieli. 4. Maakunta, jossa opiskelet

Kotiinpäin Erityisopetuksen kansalliset kehittämispäivät 2011

TVT-Menetelmiä esteettömään oppimisympäristöön. Antti Peltoniemi Pedagoginen asiantuntija Oppimis - ja ohjauskeskus Valteri

Helsingin yliopiston tohtorikoulutusuudistus. Ritva Dammert

Digitalisaatio tehostaa opetusta! RIVERIA.FI

SOME opetuskäytössä blogin käyttö opetuksessa

Perusopetuksen fysiikan ja kemian opetussuunnitelmien perusteiden uudistaminen

Innostavaa vuorovaikutusta vai jäätävää puhetta?

OPPIMINEN ja SEN TUKEMINEN Supporting learning for understanding

Mobiili oppimisympäristö pienkoululla

KTKO104 Tieto- ja viestintätekniikka. 2. Luento - Opetussuunnitelma 2014 Tiistai

Verkko-oppiminen: Teoriasta malleihin ja hyviin käytäntöihin. Marleena Ahonen. TieVie-koulutus Jyväskylän lähiseminaari

Tehtävä 4 Oppimisteoriat, oppimisympäristöt ja opetusmallit Jorma Enkenberg

Hyvinvointia työstä HJ 1. Työterveyslaitos

KTKO104 Tieto- ja viestintätekniikka. 2. Luento - Opetussuunnitelma ja TVT Tiistai

Kielikeskus tulevaisuuden työpaikkana: tavoitteet, toimintamallit ja työnteon tilat

Peruskoulun uudistamisen kärkihanke

Korkeakoulujen henkilöstön pedagogisen ja digitaalisen opetus- ja ohjausosaamisen vahvistaminen

Taloussosiaalityö ja toimintamahdollisuuksien näkökulma - Uusia ideoita sosiaalityön kehittämiseen? Katri Viitasalo VTL, yliopistonopettaja

Lokikirjojen käyttö arviointimenetelmänä

Transkriptio:

Tieto- ja viestintätekniikka kemian opetuksessa FL Johannes Pernaa Kemian opettajankoulutusyksikkö Kemian laitos 1

Sisältö Määritelmä ja rajaaminen Lisensiaattitutkielmani tuloksia Tapaus: Molekyylimallinnusta kouluopetukseen Kehittämistutkimus Innovaation diffuusio Yhteenveto ja tulevaisuus 2

Tieto- ja viestintätekniikka (TVT) Tallennusteknologia: CD, DVD, USB-muisti... Lähetysteknologia: radio ja televisio... Kommunikointiteknologia: mikrofoni, kamera, kaiutin, puhelin... Tietoliikennetekniikka: pöytäkone, kannettava, kämmentietokone, www... 3

Tieto- ja viestintätekniikka kemian opetuksessa Mittausautomaatio Video ja kamera Tietokoneavusteinen mallinnus Molekyylimallinnus Animaatiot Simulaatiot Käsitekartat Oppimisalustat (mm. Moodle) Internet: verkkojulkaisut, verkkosivut, tietokannat, wikialustat, e-lomakkeet, sosiaalinen media 4

FL-tutkielma Tieto- ja viestintätekniikkaan pohjautuvat oppimisympäristöt ja koulutus kemian oppimisen ja opetuksen tukena Neljä tutkimusta Kehittämistutkimus x 3 Tapaustutkimus x 4 Raportointi viitenä julkaisuna 5

TVT-oppimisympäristöjen mahdollisuudet 6

Kehittämistutkimus 1990-luku Opettajat: Opetuksen tutkimus tuota opetusta tukevia käytännön ratkaisuja Tutkijat: Kehittäkäämme tutkimusmenetelmä, jonka avulla opetusta voidaan kehittää todellisissa tilanteissa systemaattisesti, joustavasti ja iteratiivisesti jatkuvan arvioinnin ja kehittämisen kautta hyödyntäen erilaisten sidosryhmien asiantuntijuutta. 20 vuotta kuluu aikaa ja menetelmä kehittyy Toteutus, datan kerääminen ja analysointi, luotettavuus ja raportointi 7

Mielekästä molekyylimallinnusta kouluopetukseen -kehittämistutkimushanke 2008- Ongelma-analyysi Millaisia haasteita, mahdollisuuksia ja tarpeita molekyylimallinnuksen viemisellä kouluopetukseen on? Kehittämisprosessi Miten kehittäminen toteutetaan? Resurssit, tutkijat, aikataulut, osallistujat... Kehittämistuotos Millaiseen tuotokseen kehittäminen johtaa? 8

Ongelma-analyysi: Opetusinnovaation diffuusio Ilmiö, johon tietyssä tapauksessa sisältyy esimerkiksi uudenlaisia toiminta- tai ajattelutapoja Orgaanisaatio / ryhmä / yksilö Hidasta Yhdysvalloissa koulut keskimäärin 25 vuotta jäljessä parhaista toimintatavoista Syyt Raha Muutosagenttien puute Innovaatioiden heikko tieteellinen pohja 9

Opetusinnovaation diffuusio ryhmätasolla Innovaattorit 2,5 %: tarttuvat rohkeasti uusiin ideoihin ja kestävät myös mahdolliset epäonnistumiset. Varhaiset omaksujat 13,5 % Aikainen enemmistö 34 % Myöhäinen enemmistö (skeptikot) 34 % Viivyttelijät 16 %: pitävät vahvasti kiinni perinteistä ja suhtautuvat epäluuloisesti innovaatioihin ja innovaattoreihin. 10

Opetusinnovaation diffuusio yksilötasolla Ei käyttöä: Ei tietoa, ei diffuusiota Orientoituminen: Innovaatiosta etsitään tietoa Valmistautuminen: Käyttöönotto Mekaaninen käyttö Rutinoituminen: Käyttö rutiininomaista eikä suuria muutoksia käytäntöihin ole suunnitteilla Kehittäminen: Uusien toimintatapojen etsiminen Yhteistyö: Kehittäminen verkostoitumisen kautta Uudistaminen: Innovaation voimakas kehittäminen ja soveltaminen 11

Molekyylimallinnuksen diffuusio Suomen kemian opetukseen 1980-luvulla kansainvälinen tutkimus 1999 ja 2000 ensimmäiset suomalaiset julkaisut Kemian opetus tänään -tutkimus 1999 ja 2008 Ei muutosta esimerkiksi TVT:n käytössä kokeellisuuden tukena Laitteistot, raha, tiedot vs taidot vs aika, asentaminen, kieli... Muutokselle on opettajien mukaan tarvetta Tarvitaan lisää materiaalia ja koulutusta Koulumaailmaan soveltuvia innovaatioita 12

Toteutus: MMK-hankkeen koulutus ja toiminta 21 innovaattoria ja varhaisen enemmistön edustajaa ympäri Suomea Aikaisempaan tutkimukseen pohjautuvaa koulutusta Mallinnettavat ilmiöt Oppimisympäristöjen kehittäminen Innovaation diffuusio vaatii pitoisuuseron Asiantuntija noviisi Hankkeen sisältämä koulutus Tutkija opettaja Hankkkeen opettajien koulutus Kokenut opettaja aloitteleva opettaja 13

Kehittämistuotos Opettajien järjestämät koulutukset Vertaismentorointijärjestelmä Tietoa kehitettävistä oppimisympäristöistä Mitä mallinnetaan? Miten mallinnetaan? Molekyylimallinnusoppikirja 14

15

Makupala: Jmol suomennos 16

Lähteet Aksela, M. & Juvonen, R. (1999). Kemian opetus tänään. Helsinki: Opetushallitus, Edita Oy. Aksela, M. & Karjalainen, V. (2008). Kemian opetus tänään: Nykytila ja haasteet Suomessa. Helsinki: Kemian opetuksen keskus, Kemian laitos, Helsingin yliopisto, Yliopistopaino. Aksela, M. & Lahtela-Kakkonen, M. (2001). Molekyylitason teknologiaa opetuksessa. Kemia- Kemi, 28(3), 200-203. Aksela, M. & Lundell, J. (2008). Computer-based molecular modelling: Finnish school teachers experiences and views. Chemistry Education Research and Practice, 9, 301-308. Aksela, M. Lundell, J., & Pernaa, J. (2008). Molekyylimallinnuksen mentoreita kemian opetuksen ja oppimisen tueksi. Kirjassa J. Välisaari, & J. Lundell (toim.), Kemian opetuksen päivät 2008: Uusia oppimisympäristöjä ja ongelmalähtöistä opetusta (s. 59-68). Jyväskylä: Jyväskylän yliopisto. Brown, A. L. (1992). Design experiments: Theoretical and methodological challenges in creating complex interventions in classroom settings. The Journal of the Learning Sciences, 2(2), 141-178. Denning P. J. (2004). The social life on innovation. Communications of the ACM, 47, 15-19. Edelson, D. C. (2002). Design research: What we learn when we engage in design. The Journal of the Learning Sciences, 11, 105-121. JCE: Journal of Chemical Education. (2009). http://jchemed.chem.wisc.edu/, luettu 31.08.2009. Jmol: an open-source Java viewer for chemical structures in 3D. http://www.jmol.org/ Näsäkkälä, E. (1999). Tietokoneavusteinen mallintaminen kemian opetuksessa. Väitöskirja, Helsingin yliopisto. Helsinki: Yliopistopaino. Pernaa, J., Aksela, M. & Lundell, J. (2009). Kemian opettajien käsityksiä molekyylimallinnuksen käytöstä opetuksessa. Kirjassa M. Aksela, & J. Pernaa (toim.), Arkipäivän kemia, kokeellisuus ja työturvallisuus kemian opetuksessa perusopetuksesta korkeakouluihin - IV Valtakunnalliset kemian opetuksen päivät (s. 195-204). Helsinki: Yliopistopaino. Rogers, E. M. (1962). Diffusion of Innovations, 1st edition. New York: Free Press. 17