Fysiikan tietojen ja taitojen oppiminen innovaatioprojektissa

Tavoitteet. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että tekijäkulttuuriin perustuvissa keksintöprojekteissa oppilaat oppivat ongelmanratkaisutaitoja, ryhmätyötaitoja sekä pääsevät tutustumaan erilaisiin digitaalisen työskentelyn teknologioihin. Fysiikan tekemiseen liittyvien ilmiöiden on todettu olevan läsnä näissä projekteissa. Tässä tutkimuksessa selvitettiin, missä määrin fysiikan tietoja ja taitoja voidaan oppia avoimessa keksintöprojektissa, jossa ei järjestelmällisesti ohjattu fysiikan sisältöjen opiskeluun. Tutkimustulosten perusteella voidaan antaa suosituksia opettajille heidän roolistaan koulun keksintöprojekteissa. Menetelmät. Tutkimus toteutettiin osana Co4-Lab hanketta, jossa erään pääkaupunkiseudun koulun kuudennen luokan oppilaat (N=49) osallistuivat Arjen haasteet -keksintöprojektiin. Oppilaat tuottivat pienryhmissä keksinnön jonkin arjen haasteen ratkaisemiseksi. Ennen ja jälkeen keksintöprojektin oppilaat osallistuivat osaamistestiin, jolla määritettiin perusopetuksen opetussuunnitelman tavoitteiden mukaista fysiikan osaamista. Osaamistesti ja oppilaiden suoritukset analysoitiin kvantitatiivisesti. Lisäksi oppilaat tuottivat kirjoitelmat omista keksinnöistään ja kirjoitelmien perusteella keksinnöt luokiteltiin kvalitatiivisesti luonnontieteellisiin ja muihin keksintöihin. Tulokset. Tässä tutkimuksessa havaittiin, että oppilaan tekemä keksintö vaikuttaa siihen, missä määrin keksintöprojektissa saavutetaan fysiikan oppimista. Luonnontieteellisen keksinnön tehneet saavuttivat enemmän oppimista kuin muun keksinnön tehneet. Havaittiin myös, että suoriutuminen loppumittauksessa oli yhtenäistä keksintöryhmien sisällä, mutta varianssi keksintökategorioiden välillä oli suuri. Osaamistestin tehtävien analyysi osoitti, että tehtävät olivat tasoltaan vaihtelevia ja niillä saatiin mitattua fysiikan tietojen ja taitojen osaamista tarpeeksi hyvin. Tulosten perusteella voidaan todeta, että opettajan tulee keksintöprojekteissa korostaa oppiaineen sisältöjä, joita projektin avulla halutaan opettaa. Opettajan on oltava tietoinen, että kaikki oppilaat eivät automaattisesti tee luonnontiedettä keksintöprojektissa, jolloin opettajan on ohjattava oppilasta luonnontieteen sisältöjen pariin.The aim of this study is to analyze how much students can learn physics in collaborative maker project at school. There are very few studies that have studied physics about learning in maker projects. Previous studies have shown that students learn different skills related to thinking, problem solving, and collaborative working. This study produced knowledge about learning physics in open ended maker project. It also aimed to show how learning is related to student’s maker artefact. The physics learning test was also at the center of this study because it was needed to know how much it actually measured student’s knowledge about practices in physics. This study was done as a part of Co4-Lab -project and students from one school in the capital region of Finland took part of lifehacks project. Students were in sixth grade (N=49) at the time of the project and it took almost one year. At the Lifehack project the students made a prototype of an innovation that would help them in their day-to-day life. Before and after the innovation project the students took part in a test where their knowledge in practices of physic were meas-ured. Pre-test and post-test result were analyzed quantitatively. Qualitative analysis was done to categorize prototypes according to scientific elements seen in prototypes. This study shows that students do learn physics in an open ended maker project. Students’s physics learning depends on what kind of innovation the student has done. If a student does a scientific innovation, the student will more likely have good outcomes in post-test. There is also evidence that achievement in pre-test will predict how scientific the student’s prototype will be. Based on the results of this study, recommendations can be given to teachers who are going to implement the maker project at school