Kehittämistutkimus: Kemian kouluopetukseen soveltuvan molekyylimallinnusympäristön kehittäminen

Johannes Pernaa; Maija Aksela

Kehittämistutkimus: Kemian kouluopetukseen soveltuvan molekyylimallinnusympäristön kehittäminen

Department of Chemistry

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceeding › Conference contribution › Scientific › peer-review

Abstract

Tässä artikkelissa raportoidaan ensimmäisen vaihe kehittämistutkimuksesta, jonka tavoitteena on kehittää ratkaisuja, miten molekyylimallinnus saadaan keskeisemmäksi osaksi kemian kouluopetusta. Kehittäminen toteutettiin kahdessa syklissä. Ensimmäinen sykli toteutettiin yritysyhteistyönä ja toisessa syklissä kehitettiin ensimmäisen syklin tuotos suomalaiseen koulukulttuuriin soveltuvaksi. Tutkimusta ohjasi kaksi kysymystä: 1) Millainen molekyylimallinnusympäristö mahdollistaa mallinnuksen siirtymisen kemian kouluopetukseen? ja 2) Millaisia tekijöitä ympäristön kehittämisessä tulee huomioida innovaation diffuusion maksimoimiseksi? Tutkimus koostui teoreettisesta ongelma-analyysistä ja kehittämisvaiheesta. Ongelma-analyysi kohdistui innovaation diffuusioteoriaan, aikaisemman tutkimuskirjallisuuden ja opetussuunnitelmien perusteiden asettamien mahdollisuuksiin ja haasteisiin. Kehittämistuotoksena saatiin suomenkielinen avoimeen lähdekoodiin ohjautuva mallinnusympäristö, jota koulut voivat käyttää suoraan verkosta käsin ilman koneelle asentamista. Mallinnusympäristön tavoitteet ja sisällöt määriteltiin opetussuunnitelmien perusteiden ja aikaisemman tutkimistiedon avulla.
Mallinnusympäristö rakentuu neljästä osasta: 1. tiedotus, 2. mallinnusharjoitukset, 3. molekyylitietokanta ja 4. linkkilista. Osat kehitettiin yksilötasolla tapahtuvaan innovaation diffuusioon pohjautuen. Jokainen osa on edellisistä osaa teknisesti haastavampi käyttää, mutta tarjoaa samalla monipuolisemmin erilaisia kemian visualisointeja. Lisäksi tutkimuksessa todettiin, että molekyylimallinnusympäristöjen kehittämisessä on tärkeää huomioida innovaatio diffuusioteorian ryhmäluokittelusta aikaisemman enemmistön tarpeet, jos innovaation halutaan diffusioituvan laajalle.

Original language	Finnish
Title of host publication	Kansainvälinen kemian vuosi: Kemia osaksi hyvää elämää : VI Valtakunnalliset kemian opetuksen päivät -symposiumkirja
Editors	Maija Aksela, Johannes Pernaa, Marja Happonen
Number of pages	12
Place of Publication	Helsinki
Publisher	Kemian opetuksen keskus, Kemian laitos, Helsingin yliopisto
Publication date	2011
Pages	110–121
ISBN (Print)	978-952-10-7419-6
ISBN (Electronic)	978-952-10-7420-2
Publication status	Published - 2011
MoE publication type	A4 Article in conference proceedings
Event	Valtakunnalliset kemian opetuksen päivät - Helsinki, Finland Duration: 23 Mar 2011 → 24 Mar 2011 Conference number: VI

Publication series

Name	Kemian opetus
Publisher	Kemian opetuksen keskus, Kemian laitos, Helsingin yliopisto
ISSN (Print)	1797-1517

Fields of Science

116 Chemical sciences

Access to Document

2011 - Aksela & Pernaa- Edumol V1 - KOP11Final published version, 540 KBLicence: Unspecified

Models and Visualization in Chemistry Instruction
Aksela, M. (Project manager) & Pernaa, J. (Participant)
Alfred Kordelinin säätiö
01/01/2002 → …
Project: Research project

Cite this

Pernaa, J., & Aksela, M. (2011). Kehittämistutkimus: Kemian kouluopetukseen soveltuvan molekyylimallinnusympäristön kehittäminen. In M. Aksela, J. Pernaa, & M. H. (Eds.), Kansainvälinen kemian vuosi: Kemia osaksi hyvää elämää: VI Valtakunnalliset kemian opetuksen päivät -symposiumkirja (pp. 110–121). (Kemian opetus). Kemian opetuksen keskus, Kemian laitos, Helsingin yliopisto.

Pernaa, Johannes ; Aksela, Maija. / Kehittämistutkimus : Kemian kouluopetukseen soveltuvan molekyylimallinnusympäristön kehittäminen. Kansainvälinen kemian vuosi: Kemia osaksi hyvää elämää: VI Valtakunnalliset kemian opetuksen päivät -symposiumkirja. editor / Maija Aksela ; Johannes Pernaa ; Marja Happonen. Helsinki : Kemian opetuksen keskus, Kemian laitos, Helsingin yliopisto, 2011. pp. 110–121 (Kemian opetus).

@inproceedings{7a327ff87d7f46519d8af0fc83590004,

title = "Kehitt{\"a}mistutkimus: Kemian kouluopetukseen soveltuvan molekyylimallinnusymp{\"a}rist{\"o}n kehitt{\"a}minen",

abstract = "T{\"a}ss{\"a} artikkelissa raportoidaan ensimm{\"a}isen vaihe kehitt{\"a}mistutkimuksesta, jonka tavoitteena on kehitt{\"a}{\"a} ratkaisuja, miten molekyylimallinnus saadaan keskeisemm{\"a}ksi osaksi kemian kouluopetusta. Kehitt{\"a}minen toteutettiin kahdessa sykliss{\"a}. Ensimm{\"a}inen sykli toteutettiin yritysyhteisty{\"o}n{\"a} ja toisessa sykliss{\"a} kehitettiin ensimm{\"a}isen syklin tuotos suomalaiseen koulukulttuuriin soveltuvaksi. Tutkimusta ohjasi kaksi kysymyst{\"a}: 1) Millainen molekyylimallinnusymp{\"a}rist{\"o} mahdollistaa mallinnuksen siirtymisen kemian kouluopetukseen? ja 2) Millaisia tekij{\"o}it{\"a} ymp{\"a}rist{\"o}n kehitt{\"a}misess{\"a} tulee huomioida innovaation diffuusion maksimoimiseksi? Tutkimus koostui teoreettisesta ongelma-analyysist{\"a} ja kehitt{\"a}misvaiheesta. Ongelma-analyysi kohdistui innovaation diffuusioteoriaan, aikaisemman tutkimuskirjallisuuden ja opetussuunnitelmien perusteiden asettamien mahdollisuuksiin ja haasteisiin. Kehitt{\"a}mistuotoksena saatiin suomenkielinen avoimeen l{\"a}hdekoodiin ohjautuva mallinnusymp{\"a}rist{\"o}, jota koulut voivat k{\"a}ytt{\"a}{\"a} suoraan verkosta k{\"a}sin ilman koneelle asentamista. Mallinnusymp{\"a}rist{\"o}n tavoitteet ja sis{\"a}ll{\"o}t m{\"a}{\"a}riteltiin opetussuunnitelmien perusteiden ja aikaisemman tutkimistiedon avulla.Mallinnusymp{\"a}rist{\"o} rakentuu nelj{\"a}st{\"a} osasta: 1. tiedotus, 2. mallinnusharjoitukset, 3. molekyylitietokanta ja 4. linkkilista. Osat kehitettiin yksil{\"o}tasolla tapahtuvaan innovaation diffuusioon pohjautuen. Jokainen osa on edellisist{\"a} osaa teknisesti haastavampi k{\"a}ytt{\"a}{\"a}, mutta tarjoaa samalla monipuolisemmin erilaisia kemian visualisointeja. Lis{\"a}ksi tutkimuksessa todettiin, ett{\"a} molekyylimallinnusymp{\"a}rist{\"o}jen kehitt{\"a}misess{\"a} on t{\"a}rke{\"a}{\"a} huomioida innovaatio diffuusioteorian ryhm{\"a}luokittelusta aikaisemman enemmist{\"o}n tarpeet, jos innovaation halutaan diffusioituvan laajalle.",

keywords = "116 Kemia",

author = "Johannes Pernaa and Maija Aksela",

year = "2011",

language = "suomi",

isbn = "978-952-10-7419-6",

series = "Kemian opetus",

publisher = "Kemian opetuksen keskus, Kemian laitos, Helsingin yliopisto",

pages = "110–121",

editor = "Maija Aksela and Johannes Pernaa and {Marja Happonen}",

booktitle = "Kansainv{\"a}linen kemian vuosi: Kemia osaksi hyv{\"a}{\"a} el{\"a}m{\"a}{\"a}",

address = "Suomi",

note = "Valtakunnalliset kemian opetuksen p{\"a}iv{\"a}t ; Conference date: 23-03-2011 Through 24-03-2011",

}

Pernaa, J & Aksela, M 2011, Kehittämistutkimus: Kemian kouluopetukseen soveltuvan molekyylimallinnusympäristön kehittäminen. in M Aksela, J Pernaa & MH (eds), Kansainvälinen kemian vuosi: Kemia osaksi hyvää elämää: VI Valtakunnalliset kemian opetuksen päivät -symposiumkirja. Kemian opetus, Kemian opetuksen keskus, Kemian laitos, Helsingin yliopisto, Helsinki, pp. 110–121, Valtakunnalliset kemian opetuksen päivät, Helsinki, Finland, 23/03/2011.

Kehittämistutkimus: Kemian kouluopetukseen soveltuvan molekyylimallinnusympäristön kehittäminen. / Pernaa, Johannes ; Aksela, Maija.
Kansainvälinen kemian vuosi: Kemia osaksi hyvää elämää: VI Valtakunnalliset kemian opetuksen päivät -symposiumkirja. ed. / Maija Aksela; Johannes Pernaa; Marja Happonen. Helsinki: Kemian opetuksen keskus, Kemian laitos, Helsingin yliopisto, 2011. p. 110–121 (Kemian opetus).

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceeding › Conference contribution › Scientific › peer-review

TY - GEN

T1 - Kehittämistutkimus

T2 - Valtakunnalliset kemian opetuksen päivät

AU - Pernaa, Johannes

AU - Aksela, Maija

N1 - Conference code: VI

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Tässä artikkelissa raportoidaan ensimmäisen vaihe kehittämistutkimuksesta, jonka tavoitteena on kehittää ratkaisuja, miten molekyylimallinnus saadaan keskeisemmäksi osaksi kemian kouluopetusta. Kehittäminen toteutettiin kahdessa syklissä. Ensimmäinen sykli toteutettiin yritysyhteistyönä ja toisessa syklissä kehitettiin ensimmäisen syklin tuotos suomalaiseen koulukulttuuriin soveltuvaksi. Tutkimusta ohjasi kaksi kysymystä: 1) Millainen molekyylimallinnusympäristö mahdollistaa mallinnuksen siirtymisen kemian kouluopetukseen? ja 2) Millaisia tekijöitä ympäristön kehittämisessä tulee huomioida innovaation diffuusion maksimoimiseksi? Tutkimus koostui teoreettisesta ongelma-analyysistä ja kehittämisvaiheesta. Ongelma-analyysi kohdistui innovaation diffuusioteoriaan, aikaisemman tutkimuskirjallisuuden ja opetussuunnitelmien perusteiden asettamien mahdollisuuksiin ja haasteisiin. Kehittämistuotoksena saatiin suomenkielinen avoimeen lähdekoodiin ohjautuva mallinnusympäristö, jota koulut voivat käyttää suoraan verkosta käsin ilman koneelle asentamista. Mallinnusympäristön tavoitteet ja sisällöt määriteltiin opetussuunnitelmien perusteiden ja aikaisemman tutkimistiedon avulla.Mallinnusympäristö rakentuu neljästä osasta: 1. tiedotus, 2. mallinnusharjoitukset, 3. molekyylitietokanta ja 4. linkkilista. Osat kehitettiin yksilötasolla tapahtuvaan innovaation diffuusioon pohjautuen. Jokainen osa on edellisistä osaa teknisesti haastavampi käyttää, mutta tarjoaa samalla monipuolisemmin erilaisia kemian visualisointeja. Lisäksi tutkimuksessa todettiin, että molekyylimallinnusympäristöjen kehittämisessä on tärkeää huomioida innovaatio diffuusioteorian ryhmäluokittelusta aikaisemman enemmistön tarpeet, jos innovaation halutaan diffusioituvan laajalle.

AB - Tässä artikkelissa raportoidaan ensimmäisen vaihe kehittämistutkimuksesta, jonka tavoitteena on kehittää ratkaisuja, miten molekyylimallinnus saadaan keskeisemmäksi osaksi kemian kouluopetusta. Kehittäminen toteutettiin kahdessa syklissä. Ensimmäinen sykli toteutettiin yritysyhteistyönä ja toisessa syklissä kehitettiin ensimmäisen syklin tuotos suomalaiseen koulukulttuuriin soveltuvaksi. Tutkimusta ohjasi kaksi kysymystä: 1) Millainen molekyylimallinnusympäristö mahdollistaa mallinnuksen siirtymisen kemian kouluopetukseen? ja 2) Millaisia tekijöitä ympäristön kehittämisessä tulee huomioida innovaation diffuusion maksimoimiseksi? Tutkimus koostui teoreettisesta ongelma-analyysistä ja kehittämisvaiheesta. Ongelma-analyysi kohdistui innovaation diffuusioteoriaan, aikaisemman tutkimuskirjallisuuden ja opetussuunnitelmien perusteiden asettamien mahdollisuuksiin ja haasteisiin. Kehittämistuotoksena saatiin suomenkielinen avoimeen lähdekoodiin ohjautuva mallinnusympäristö, jota koulut voivat käyttää suoraan verkosta käsin ilman koneelle asentamista. Mallinnusympäristön tavoitteet ja sisällöt määriteltiin opetussuunnitelmien perusteiden ja aikaisemman tutkimistiedon avulla.Mallinnusympäristö rakentuu neljästä osasta: 1. tiedotus, 2. mallinnusharjoitukset, 3. molekyylitietokanta ja 4. linkkilista. Osat kehitettiin yksilötasolla tapahtuvaan innovaation diffuusioon pohjautuen. Jokainen osa on edellisistä osaa teknisesti haastavampi käyttää, mutta tarjoaa samalla monipuolisemmin erilaisia kemian visualisointeja. Lisäksi tutkimuksessa todettiin, että molekyylimallinnusympäristöjen kehittämisessä on tärkeää huomioida innovaatio diffuusioteorian ryhmäluokittelusta aikaisemman enemmistön tarpeet, jos innovaation halutaan diffusioituvan laajalle.

KW - 116 Kemia

M3 - Konferenssiartikkeli

SN - 978-952-10-7419-6

T3 - Kemian opetus

SP - 110

EP - 121

BT - Kansainvälinen kemian vuosi: Kemia osaksi hyvää elämää

A2 - Aksela, Maija

A2 - Pernaa, Johannes

A2 - null, Marja Happonen

PB - Kemian opetuksen keskus, Kemian laitos, Helsingin yliopisto

CY - Helsinki

Y2 - 23 March 2011 through 24 March 2011

ER -

Pernaa J , Aksela M. Kehittämistutkimus: Kemian kouluopetukseen soveltuvan molekyylimallinnusympäristön kehittäminen. In Aksela M, Pernaa J, MH, editors, Kansainvälinen kemian vuosi: Kemia osaksi hyvää elämää: VI Valtakunnalliset kemian opetuksen päivät -symposiumkirja. Helsinki: Kemian opetuksen keskus, Kemian laitos, Helsingin yliopisto. 2011. p. 110–121. (Kemian opetus).

Kehittämistutkimus: Kemian kouluopetukseen soveltuvan molekyylimallinnusympäristön kehittäminen

Abstract

Publication series

Fields of Science

Access to Document

Projects

Models and Visualization in Chemistry Instruction

Cite this