Browsing by Subject "TPACK"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-3 of 3
  • Pernaa, Johannes; Wiedmer, Susanne (2020)
    The focus of this systematic literature analysis is to provide a comprehensive review of earlier research on the utilisation of 3D printers in chemistry education. The objective is to offer research-based knowledge for developing chemistry education through following research questions: what kind of work has been done in the field of 3D printing in chemistry education; what kind of design strategies have been implemented; how 3D printing has been used in chemistry education research. The data consists of 47 peer-reviewed articles which were analysed via qualitative content analysis using a technological pedagogical content knowledge framework. Theoretical framework was selected because integrating 3D printing in chemistry education requires knowledge of chemistry, technology, and most importantly, pedagogy. Our research indicates that integrating 3D printing begins by analysing current challenges which are reasoned via pedagogical or technological content knowledge-based arguments. 3D printing was used for producing solutions (e.g. physical models) that support working with found challenges. In chemistry education research, 3D printing has mainly been used for printing research instruments; few studies have investigated its effect on learning or students’ perceptions towards it. There is a great need for comprehensive student-centred pedagogical models for the use of 3D printing in chemistry education.
  • Lindholm, Pinja (Helsingin yliopisto, 2021)
    Verkko-opetuksen määrä kasvaa jatkuvasti ja opettajille suunnatuista MOOCeista tarvitaan lisää tietoa. Molekyylimallinnus kemian opetuksessa -MOOC on yhden opintopisteen kurssi molekyylimallinnuksesta MarvinSketch-ohjelmalla. MarvinSketch on molekyylimallinnusohjelma, joka on käytössä kemian sähköisissä ylioppilaskirjoituksissa. On havaittu, että kemian opettajat tarvitsevat tukea MarvinSketchin integroimiseen opetukseen. TPACK-malli on teoreettinen malli, joka kuvastaa kolmen tiedon tason (teknologinen, pedagoginen ja sisällöllinen) hallitsemista ja yhdistämistä teknologian käyttämiseksi opetuksessa. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää Molekyylimallinnus kemian opetuksessa -MOOCia tukemaan MarvinSketchin integroimista opetukseen TPACK-mallia hyödyntäen. Kehittämistutkimuksessa selvitettiin kurssin kehittämistarpeet teoreettisen ja empiirisen ongelma-analyysien pohjalta. Teoreettisessa ongelma-analyysissä selvitettiin, millaisia opettajille suunnattujen MOOCien pitäisi olla ja, miten TPACK-mallia voidaan hyödyntää kurssin suunnittelussa. Empiirisessä ongelma-analyysissä tutkittiin kurssin nykytilaa kurssitehtäviä, oppimispäiväkirjan vastauksia ja kurssipalautetta analysoimalla. Ongelma-analyysien pohjalta kurssi muutettiin TPACK-pohjaiseksi siten, että se sisältää ensimmäiseksi TPACKin esittelyn, toiseksi TK:n, TCK:n ja TPK:n kehittämisen ja lopuksi TPACK:in kehittämisen. Lisäksi kurssille lisättiin vuorovaikutusta ja lopputehtävä muutettiin vastaamaan opettajan ammatissa esiintyvää aitoa tilannetta. Kehittämistuotosta arvioitiin haastattelemalla kahta alkuperäisen kurssin suorittajaa ja aineisto analysoitiin teorialähtöisenä sisällönanalyysina, minkä pohjalta saatiin tietoa haastateltavien käsityksistä kurssiuudistuksista. Alkuperäisen kurssin suorittajat kokivat uudistetun kurssin hyödylliseksi ja motivoivaksi. TPACK-pohjainen kurssirakenne auttaa hahmottamaan, mitä kurssilla tehdään ja miksi, mikä lisää motivaatiota kurssitehtävien suorittamiseen. Infografiikan uudistettu tehtävänanto koettiin hyödyllisemmäksi tulevaa opettajan uraa ajatellen kuin alkuperäinen tehtävänanto, koska tehtävän tekeminen kasvattaa omaa materiaalipankkia. Kommentointitehtävä vuorovaikutuksen lisäämiseksi koettiin tavallaan hyväksi, koska MOOCeilla on yleensä vähän vuorovaikutusta, mutta kommentointitehtävä koettiin kuitenkin jonkin verran raskaaksi. Kommentointitehtävä vaatii jatkotutkimusta uuden kurssin suorittajilta, jotta saadaan tietoa käytännön kokemuksista. Uudistetun kurssin pohjalta voi lähteä jatkotutkimaan opettajien ja opettajaopiskelijoiden TPACK-kehitystä kurssin aikana. Kyselytutkimuksen voisi toteuttaa lisäämällä kurssin alkuun ja loppuun kyselyn kurssin suorittajan TPACK-mallin mukaisten ulottuvuuksien osaamisesta.
  • Karppa, Matti (Helsingin yliopisto, 2019)
    Vuoden 2014 opetussuunnitelmauudistuksessa ohjelmointi tuotiin osaksi peruskoulun oppimäärää kaikilla luokka-asteilla. Uudistuksen yhteydessä ei luotu uutta tietotekniikan oppiainetta, vaan ohjelmointi sijoitettiin osaksi matematiikan sisältöjä, matematiikan aineenopettajien opetusvastuulle. Tässä pro gradu -tutkielmassa kartoitetaan matematiikan aineenopettajaopiskelijoiden ohjelmointitaitoja TPACK-teorian viitekehyksessä teettämällä opiskelijoille lomakekysely, jossa aineenopettajan pedagogisia perusopintoja suorittavia matematiikan aineenopettajaopiskelijoita pyydettiin määrittelemään ohjelmointiin liittyviä keskeisiä käsitteitä, tulkitsemaan ohjelmakoodia ja tuottamaan ohjelmakoodia. Vastauksia saatiin 36 kpl, eli melkein yksi täysi vuosikurssillinen. Vastaajista noin joka neljäs oli suorittanut vähintään perusopinnot tietojenkäsittelytieteessä, mikä oli suoraan kytköksissä hyvään ohjelmointiosaamiseen. Käsitteistä erityisesti algoritmi osoittautui hyvin vaikeaksi määriteltäväksi. Vaikeimpiin koodinlukutehtäviin harvempi kuin joka viides vastaaja osasi vastata hyväksyttävästi. Koodintuottotehtävissä hyväksyttävän vastauksen osasi tuottaa noin neljännes vastaajista. Vastauksissa oli nähtävissä hierarkkinen rakenne: koodintuotto edellytti koodinlukutaitoa. Kyselyn validiteettia arvioitiin teettämällä sama kysely myös pienelle joukolle ammattiohjelmoijia. Ammattiohjelmoijat suoriutuivat tehtävistä odotetusti erittäin hyvin. Kaiken kaikkiaan ohjelmointitaito osoittautui puutteelliseksi. Aikaisempi tutkimus on osoittanut, että puutteellinen sisältötietojen hallinta on kytköksissä heikkoon opetuksen ja esimerkiksi virheellisten mallien välittämiseen. Tämän takia olisi syytä tarkastella sitä, onko nykyinen opetussuunnitelman ratkaisu sijoittaa ohjelmointiopetus matematiikan oppiaineeseen hyvä, pitäisikö ohjelmoinnilla ja tietojenkäsittelytieteellä olla laajempi rooli matematiikan yliopisto-opinnoissa ja millaisia täydennyskoulutusmahdollisuuksia matematiikan aineenopettajakunnalle tulisi tarjota.