uutta tieto- ja viestintätekniikkaa matemaattis ... · as a (isbn 952-10-2708-8) - 4850 kb ela/...

Uutta tietoja viestintätekniikkaa

matemaattis-luonnontieteellisten aineiden opetukseen

Maija Aksela, prof.

Johannes Pernaa, tutkija

Kemian opettajankoulutusyksikkö

Kemian laitos, HY

23.11.2009 Virtuaaliopetuksen päivät

ESITYKSEN AIHEET

Uudet tuulet Helsingin yliopistossa ja sen matemaattis-luonnon-tieteellisten aineiden opetuksessa sekä opettajankoulutuksessa (Maija Aksela)

Esimerkkejä uuden tvt-tekniikan käytöstä kemian opetuksessa ja opettajankoulutuksessa (Johannes Pernaa)

OPETUSTEKNOLOGIAKESKUS: UUDET TVT-”TUULET” YLIOPISTO-

OPETUKSESSA: Esimerkkejä

SECOND LIFE: Second Life on internetissä toimiva kolmiulotteinen virtuaalimaailma, jossa käyttäjät liikkuvat avatar-hahmoina. Ympäristö mahdollistaa vuorovaikutuksen, videoesitykset ja monenlaisia muita aktiviteetteja. Ympäristö voi sopia erilaisten ryhmäaktiviteettien järjestämiseen (ryhmätyöt, virtuaalikokoukset, pienryhmät, jopa pienet luennot).

TENTTIAKVAARIO: Tenttiakvaario on tila, jossa opiskelija voi käydä tenttimässä haluamanaan ajankohtana tentin. Tilassa on mikro ja tallentava valvontakamera.

OPETUSTEKNOLOGIAKESKUS: UUDET TVT-”TUULET” YLIOPISTO-OPETUKSESSA: Esimerkkejä jatkoa….

PODCAST: äänitallenteiden tuotto ja jakelu VOPLA: verkko-opetuksen laadunhallintaa (mm.

laatukäsikirja ja opettajalle verkkokurssi) SUOMEN VIRTUAALIYLIOPISTOSSA mukana:

esim. Joustavan opinto-oikeuden verkkopalvelu perus- ja jatkotutkinto-opiskelijoille, akateemiset opiskelutaidot ja opintojen suunnittelun välineitä

eLERU: seitsemän LERU (League of European Research Universities) yliopistoa tuottaa yhteistyössä verkko-opetusta (mm. TopScience-luennot, esim. Materials on Nanoscale)

Verkkoseminaarit, Sulautuva opetus -seminaari, julkaisuja ja verkko-opetuskäsikirja

OPETUSTEKNOLOGIAPALKINTO: VIRTUAALIMATEMATIIKKA

Prof. Mika Seppälä, HY: Tieto- ja viestintä-teknologian käyttö mullistaa matematiikan opetuksen. Se mahdollistaa globaalit, aidosti kansainväliset oppimisympäristöt.

WebALTissa opintomateriaaleja ja luentoja jaetaan monikanavaisesti: käytössä ovat pdf-tiedostot, verkkovideot, iPodeissa kuunneltavat äänitiedostot ja RSS-uutissyötteet.

Verkossa toimivat luokkahuoneet: Opettajat ja opiskelijat keskustelevat keskenään chattailemalla. Tehtävälaboratoriot: opiskelijat testaavat oppimistaan.

Lisätietoja: [email protected]

OPETUSTEKNOLOGIAPALKINTO:MUITA ESIMERKKEJÄ

Clinipoint, sähköinen kliinisen hoitoharjoittelun arviointi- ja seurantapalvelu

Akukone yhdistää työelämän opintojen ja opetuksen suunnitteluun

VirMei-hanke eli Virtuaalimeijeri – maitoteknologian prosessirakenteinen oppimisalusta

Pinkka – kohti lajintuntemuksen virtuaalista oppimisympäristöä

Virtuaalimikroskopia opetusvälineenäNettilabra -hanke muita palkittuja: ks. lisää

ESIMERKKEJÄ YLIOPISTO-OPETUKSESTA:MATEMATIIKKA

Kaikki opiskelijat: Tvt -ajokortti Laitoksen kotisivusto uusittu ja se on saatu

opettajien aktiiviin käyttöön: mm. luento-päiväkirjoja.

WebALT:in moodle-versiolla käyttöä: Seppälän Virtuaaliset analyysin perusteet ja Oikkosen Analyysin kurssien Moodle -alustan käyttö luentokurssin "levittämisessä" sulautuvana opetuksena virtuaaliseen keskustelualueelle.

Opiskelijoiden vertaistukea virtuaalisestiLähde: dos. Juha Oikkonen

ESIMERKKEJÄ YLIOPISTO-OPETUKSESTA:

FYSIIKKA

Etäopetus ollut kiinteä osa (vaihtoehtoinen tapa suorittaa) fysiikan opettajankoulutuksen kursseja jo muutaman vuoden

Etäopetusta tarjolla niille, jotka eivät pääse osallistumaan kontaktiopetukseen

Opetus kokonaan verkossa: työkaluina Blackboard/Moodle (ja sen työkalut), CMapTools, internet materiaalipankkina (mm. http://ejournals.helsinki.fi/, ääni- ja videoluennot

Vastuuopettajana FT Veera Kallunki (lähde)Kokeellisuus: mittausautomaatio käytössä

useissa töissä (lähde: FT Ari Hämäläinen)

ESIMERKKEJÄ YLIOPISTO-OPETUKSESTA:

KEMIA

TVT:tä käytetään välineenä kemian opetuksessa silloin kuin se siihen soveltuu (ei itsetarkoitus!)

Sulautuva kemian opetus kaikilla kemian opettajankoulutuksen yhdeksällä kursseilla

Koulutetaan nk. tutkivia kemian opettajia, jotka pystyvät seuraamaan sekä kemian ja kemian opetuksen uusinta tutkimustietoa ja soveltamaan sitä opetuksessaan myös hyödyntäen tvt:tä

Ks. lisää opiskelusta ja opetuksesta kemian opettajankoulutusyksikön sivuilta kemian laitoksella

Jatkuva kemian opettajien tukipalvelu: ks. Kemma Kemianluokka Gadolin: moderni teknologia käytössä Tutkimusta: TVT:n käytöstä kemian opetuksessa

Tietotekniikka kemiassa ja sen opetuksessa

Kokeellisen kemian apuväline

tutkimuksen suunnittelua tutkimuksen valmistelua tutkimista käytännössätutkimustulosten käsittelyä ja analysointiajohtopäätöksien tekemistä tutkimuksen arviointiatutkimustulosten esittämistä

MOLEKYYLIMALLINNUS JA TIETOKANNAT KEMIASSA ETTÄ SEN OPETUKSESSA

Teoreettisen kemian apuväline

MAHDOLLISUUKSIA TUKEA OPPIMISTA MM. SEURAAVILLA

TAVOILLA

Perusohjelmat: Excel, PowerPoint, Word,Piirtämisohjelmat: ChemDraw, ChemSketchKokeellisuus: mittausautomaatiolaitteetMolekyylimallinnusohjelmatAnimaatiotSimulaatiotKäsitekartatOppimisalustat (mm. Moodle) Internet: verkkojulkaisut, tietokannat, julkaisu,

verkkosivujen tekeminenVideotSosiaalinen media (mm. Youtube)Älytaulut, e-lomake, Wikialustat ym.

ESIMERKKI KEMIAN OPETTAJANKOULUTUS:

UUSIUTUVA ENERGIA JA TUTKIMUKSELLINEN OPISKELU

Tutkimuksellisessa opiskelussa lähdettiin kemian opettajaopiskelijoiden kysymyksistä aiheesta (oppimisalusta käytössä: keskustelu)

Teemoiksi valittiin: biomassa, jätteet ja kierrätys, biopolttoaineet, polttokennot

ja vetytalous sekä niiden opetus Opiskelijat käyttävät aiheiden opiskelun tukena eri

tietolähteitä verkosta ja kirjastosta sekä asiantuntijoitaOpetusaktiviteetit testattiin LUMA - ja teknologia

-viikolla kouluissaRaportit julkaistaan verkossa kaikkien koulujen käyttöön

Supporting meaningful chemistry learning and higher-order thinking through computer-assisted inquiry: A design research approach

Maija AkselaAcademic Dissertation, October 2005.University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Chemistry.As a PDF file (ISBN 952-10-2708-8) - 4850 kB http://ethesis.helsinki.fi/julkaisut/mat/kemia/vk/aksela/

TVT KEMIAN OPETUKSESSA on yhtenä tutkimuskohteena: esim.

Tavoitteellinen tietotekniikan käyttö olennaista

TAVOITTEET

OPETUSJÄRJESTELYT

OPPIMINEN

ARVIOINTI

P A L AU T E

TVT:N KÄYTÖSSÄ HUOMIOITAVAA

Keskeistä on käytön laatu, ei määräKeskustelu ennen ja jälkeen: tukee

oppimista (oppilaat puhumaan mahdollisimman paljon!)

Opettajan rooli on keskeinen ohjaajana sekä mielekkäiden oppimisympäristöjen tekemisessä

Monipuolinen arviointi sekä itsearviointi on tärkeää

Pienin askelin liikkeelle, hyödynnä myös taitavia oppilaita apunasi!

23.11.2009Maija Aksela & Johannes Pernaa, Kemian opettajan koulutusyksikkö, HY 17

ESIMERKKEJÄ KEMIAN OPETTAJANKOULUTUKSESTA:

Konkreettisia opetusmalleja

TVT ja kokeellinen työskentely– Videot– Animaatiot– Molekyymallinnus– Käsitekartat


Videot ja kokeellinen työskentely

Kemiallisten ilmiöiden havainnollistaminen makrotasolla

Kokeelliseen työhön virittäytyminenKiinnostuksen herättäminen Vaarallinen työPitkän työn tiettyjen prosessien korostaminenLaitteiden toiminnan demonstroiminenSuositellaan käytettäväksi yhdessä animaatioiden

kanssa molekulaarisen tason avaamiseksi


Makrotaso ja molekulaarinen taso


Videoiden linkkipankki

http://www.chemistry-videos.org.uk/

http://www.shsu.edu/~chm_tgc/sounds/sound.html

http://jchemed.chem.wisc.edu/JCESoft/CCA/pirelli/index.html

http://www.metacafe.com/tags/chemistry/

http://chemed.chem.purdue.edu/demos/Movie_index.html

http://blog.wired.com/wiredscience/2008/03/top-10-amazing.html

http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/Default.htm

http://www.chem.leeds.ac.uk/delights/

http://etiimit.fi/lukio/Kemia/

www.oph.fi/etalukio/opiskelumodulit/kemia/labra/index.html

http://virtuaali.tkk.fi/orgaaninenkemia/labraopas/video.htm

http://abitreenit.yle.fi/treenaa/lukio/aine/20

http://opettajatv.yle.fi/teemat/aine/20

www.teacherstube.com

www.youtube.com

www.tkukoulu.fi/vlinkit/db/kem/

http://www.chemistry-videos.org.uk/

















































http://www.oph.fi/etalukio/opiskelumodulit/kemia/labra/index.html























http://www.teacherstube.com/

http://www.youtube.com/

http://www.tkukoulu.fi/vlinkit/db/kem/









Animaatiot ja kokeellinen työskentely

2D – Chemsense: www.chemsense.org

3D – Blender 3D: www.blender.org

– Malte Reimold, 2006: http://www.malte-reimold.de/blender/pdb2blend.html.

http://www.chemsense.org/

http://www.blender.org/

http://www.malte-reimold.de/blender/pdb2blend.html


Animaatiot kemian opetuksessa

Tehostavat ajattelua molekulaarisella tasolla– Mentaalimallien kehittyminen– Dynaamisuus

Haasteita– Ohjelmien asentaminen on usein

vaikeaa– Animaatioiden tekeminen on työlästä– Animoijan vaikutus vahva, joten

opettajan rooli tärkeä

Googleen → chemistry + animations


Molekyylimallinnus ja kokeellinen työskentely

Etanoli ja vesi Bensiini ja vesi


Miksi mallintaa?

Opetussuunnitelmien perusteiden määrittelemä tavoite: ”perehtyy TVT:n mahdollisuuksiin tiedonhankinnan ja mallintamisen välineinä”

Pioneeriopettajien mielestä oleellinen kemian opetuksen työkalu (Pernaa & Aksela, 2009)

Moderni työskentelytapa kemian alalla Vihreä kemia Turvallinen kokeellisuuden tuki

Esim. Reaktiot voidaan pysäyttää ja tarkastella vaikka energioita

Monipuoliset visualisointimahdollisuudet Tulosten arviointi


Molekyylimallinnusohjelmistot

Spartan: www.mfka.fi – 100 euroa kpl– Helppokäyttöinen– Monipuolisin ja oikea kemian tutkimusväline

ArgusLab: www.arguslab.com – Ilmainen– Haastavampi käytettävä, mutta vielä helppo

Jmol: http://jmol.sourceforge.net/ Javaan pohjatuva molekyylien visualisoimistyökalu Html

http://www.mfka.fi/

http://www.arguslab.com/

http://jmol.sourceforge.net/


Käsitekartat ja kokeellinen työskentely (1)

Kokeellisten prosessien mallinnusIlmiöiden käsirakenteiden mallinnusTeorian ja kokeellisuuden yhdistäminen

EsijärjestinArvioinnin tueksiOppimisympäristöksi

Yhteistoiminnalliseen oppimiseenAsenteiden parantamiseksi

http://cmap.ihmc.us/conceptmap.html

http://cmap.ihmc.us/conceptmap.html



http://www.helsinki.fi/kemia/opettaja/aineistot/hyonteistenkemiaa/english/isopentyl_acetate_introduction.html

KOULUTUSTA JA TUKEA

LUMA-KESKUS: http://www.helsinki.fi/luma (Lumauutiset-verkkolehti, verkkovideot, verkkosivustot ym.) LUMA-TIEDEPÄIVÄT kevät 2010 Helsingissä: aiheena moderni teknologia opetuksessa OPPIAINEKOHTAISET KESKUKSET (mm.

Summamutikka, Kemma, Kondensaattori) Nuorille Luova -verkkolehti Lapsille ja ohjaajille Jippo –verkkolehti Kysy palstat Kemianluokka Gadolin: maksuton palvelu Täydennyskoulutuskurssit ja työpajat: jatkuvasti Kansainvälinen Millennium-leiri: yksi teema TVT

Lapsissa ja nuorissa on tulevaisuus

Kiitos !Lisätietoja: [email protected],

[email protected]

uutta tieto- ja viestintätekniikkaa matemaattis ... · as a (isbn 952-10-2708-8) - 4850 kb ela/...

Documents