Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksen tutkimus mullistaa kokeellisen fysiikan opetusta

Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella on muutaman viime vuoden aikana uudistettu täysin kaikki fysiikan kandidaatintutkinnon kokeellisen fysiikan kurssit. Tässä uudistuksessa on seurattu kansainvälisiä fysiikan opetuksen tutkimuksen tuloksia, jotka painottavat opiskelijoiden valinnan mahdollisuuksien merkitystä oppimiselle. Lisäksi laitoksella toimiva fysiikan opetuksen tutkimusryhmä on myös tutkinut erityisesti opetusassistenttien, eli kokeellista työskentelyä ohjaavien maisterivaiheen opiskelijoiden tai väitöskirjatutkijoiden, opetuskäytänteitä ja heidän koulutustaan. 

- Entisillä kokeellisen fysiikan kursseilla opiskelijoiden tehtävänä oli ikään kuin koota tietynlainen Ikean lipasto ohjeita seuraten. Opetusassistentti auttoi opiskelijoita avaamaan lipaston pakkauksen varmistaen, että kaikki osat olivat mukana ja lopuksi tarkasti, että lipasto oli koottu ohjeiden mukaan, selittää fysiikan laitoksen yliopistonlehtori Antti Lehtinen.  

- Nyt uusilla kursseilla työskentely aloitetaan sillä, että opiskelijat miettivät yhdessä assistentin kanssa, että olisiko tiettyyn tarpeeseen paras ostaa lipasto vai olisiko hylly kuitenkin riittävä. Tämän jälkeen assistentti tukee opiskelijoita siinä, että he itse suunnittelevat ja toteuttavat tarvittavan huonekalun. Lopuksi opiskelijat arvioivat itse oppimistaan. Tämä vastaa enemmän nykyajan työelämän vaatimuksia, jatkaa Lehtinen.  

Opetusta tutkitaan yhteistyössä 

Kokeellisen opetuksen uudistusta tutkivaan työryhmään ovat fysiikan opetuksen tutkimusryhmän lisäksi kuuluneet pedagoginen yliopistonlehtori Sami Lehesvuori sekä kasvatustieteen professori Raija Hämäläinen.  

- Fysiikan kokeellisen opetuksen uudistaminen tarjosi erinomaisen mahdollisuuden tarkastella koulutuksen kehittämistä myös laajemmin. Tutkittavaksi teemaksi valikoitui opiskelijalähtöinen vuorovaikutus, jossa luennoivaa opetustyyliä pyritään rikastuttamaan ajatteluun kannustavilla kysymyksillä ja palautteella. Konkreettisimmin opiskelijalähtöinen vuorovaikutus ilmenee opiskelijoiden aktiivisuutena. Yhtäkkiä kysymyksiä eivät esitäkään vain opettaja vaan myös opiskelijat, kertoo Lehesvuori. 

Opetusassistenttien koulutuksella on merkitystä 

Tuoreissa julkaisuissa työryhmä on keskittynyt erityisesti opetusassistenttien opetuskäytänteisiin ja koulutukseen. Analysoitaessa opetusassistenttien opiskelijalähtöisiä opetuskäytänteitä havaittiin, että dialogisia ja osallistavia opetuskeskusteluita esiintyi erityisesti pedagogista koulutusta saaneiden assistenttien ohjaamilla oppitunneilla. 

Työryhmän toisessa tutkimuksessa taas tarkasteltiin videoklubien käyttöä opetusassistenttien koulutuksessa. Videoklubeilla tarkoitetaan menetelmää, jossa opettajat tai opettajaopiskelijat kokoontuvat yhteen katsomaan videoklippejä toistensa opetuksesta ja keskustelemaan näistä. Menetelmä on käytössä myös Jyväskylän yliopiston luokanopettajakoulutuksessa. Tulosten mukaan videoklubeihin osallistuminen sai assistenteissa aikaan korkeatasoista pedagogista pohdintaa ja se mahdollisti opetuskäytänteiden omaksumisen toisilta assistenteilta. 

- Kokeellisen opetuksen uudistaminen on luonnollista jatkumoa aiemmalle kehitystyöllemme. Esimerkiksi teoriaopetukseen kehittämämme Primetime-opetusmalli on nykyään laajasti käytössä ympäri Suomea. Rohkea kehitystyö on siivittänyt meitä korkeatasoiseen julkaisutoimintaan fysiikan opetuksen tutkimuksen alalla. Nytkin aiheesta on meneillään kaksi väitöskirjatutkimusta, kertoo fysiikan laitoksen koulutuksesta vastaava varajohtaja, professori Pekka Koskinen. 

Artikkelien tiedot: 

Lehesvuori, S., Lehtinen, A., Hämäläinen, R., Maunuksela, J., & Koskinen, P. (2023). Student-centredness in physics laboratory teaching sessions. Learning, Culture and Social Interaction, 43, 100773. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2210656123000892  

Antti, L., Sami, L., Jussi, M., Raija, H., & Pekka, K. (2024). Video clubs in physics teaching assistant training: Teaching assistants’ experiences. Physical Review Physics Education Research, 20(2), 020101. https://journals.aps.org/prper/abstract/10.1103/PhysRevPhysEducRes.20.020101

Tutkimusryhmän verkkosivut: https://www.jyu.fi/fi/tutkimusryhmat/fysiikan-opettajankoulutuksen-ja-opetuksen-tutkimuksen-ryhma