Animaatiot orgaanisen kemian opetuksessa
Virtanen, Heini (2014)
Virtanen, Heini
2014
Teknis-luonnontieteellinen koulutusohjelma
Luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2014-09-03
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201408261394
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201408261394
Tiivistelmä
Orgaanisen kemian oppimiseen vaikuttavat merkittävästi opiskelijan visualisointitaidot, sillä reaktioiden ymmärtäminen vaatii hyvää avaruudellista hahmotuskykyä: taitoa tarkastella molekyylejä eri perspektiiveistä. Monille opiskelijoille visualisointi tuottaa kuitenkin ongelmia, ja siksi orgaanisen kemian opetuksessa pyritään erilaisten visuaalisten mallien avulla tukemaan opiskelijoiden visualisointiprosesseja.
Visuaalisia työkaluja, kuten kaksiulotteisia kuvia ja 3D-molekyylimallinnusta käytetään laajasti orgaanisen kemian opetuksessa. Tässä työssä kyseenalaistetaan niiden riittävyys opiskelijan dynaamisten mentaalimallien rakentumisen tukena. Ratkaisuna esitetään animaatioiden tuomista kuvien ja molekyylimallinnuksen rinnalle orgaanisen kemian opetukseen. Reaktioiden mikrotasoa kuvaavat kolmiulotteiset animaatiot havainnollistavat reaktioiden dynaamisuutta ja multipartikkelisuutta tehokkaasti.
Tampereen teknillisen yliopiston kemian laitoksen vuosittain järjestämällä orgaanisen kemian peruskurssilla käsitellään yleisimmät orgaanisen kemian reaktiotyypit ja tutustutaan tarkemmin muutamaan teollisuudessa laajasti esiintyvään reaktiotyyppiin, joista tässä työssä esitetään vedytysreaktio. Työssä tuodaan esiin animaatioiden rooli visuaalisina työkaluina, jotka tukevat opiskelijan visualisointiprosessia ja sitä kautta vedytysreaktioiden oppimista.
Työ esittää aikaisemman tutkimustiedon pohjalta pedagogisia perusteita animaatioiden käyttämiselle orgaanisen kemian opetuksessa ja rakentaa animaatioita hyödyntävän opetusmallin vedytysreaktioiden opetuksen ja oppimisen tueksi orgaanisen kemian peruskurssille. Opetusmallin ehdotukset perustuvat aikaisempaan tutkimustietoon, mikä mahdollistaa mallin soveltamisen myös muiden orgaanisten reaktioiden opetukseen.
Työn tuloksena syntyi ehdotus opetusmallin käytöstä ja testaamisesta orgaanisen kemian peruskurssin opetuksessa.
Visuaalisia työkaluja, kuten kaksiulotteisia kuvia ja 3D-molekyylimallinnusta käytetään laajasti orgaanisen kemian opetuksessa. Tässä työssä kyseenalaistetaan niiden riittävyys opiskelijan dynaamisten mentaalimallien rakentumisen tukena. Ratkaisuna esitetään animaatioiden tuomista kuvien ja molekyylimallinnuksen rinnalle orgaanisen kemian opetukseen. Reaktioiden mikrotasoa kuvaavat kolmiulotteiset animaatiot havainnollistavat reaktioiden dynaamisuutta ja multipartikkelisuutta tehokkaasti.
Tampereen teknillisen yliopiston kemian laitoksen vuosittain järjestämällä orgaanisen kemian peruskurssilla käsitellään yleisimmät orgaanisen kemian reaktiotyypit ja tutustutaan tarkemmin muutamaan teollisuudessa laajasti esiintyvään reaktiotyyppiin, joista tässä työssä esitetään vedytysreaktio. Työssä tuodaan esiin animaatioiden rooli visuaalisina työkaluina, jotka tukevat opiskelijan visualisointiprosessia ja sitä kautta vedytysreaktioiden oppimista.
Työ esittää aikaisemman tutkimustiedon pohjalta pedagogisia perusteita animaatioiden käyttämiselle orgaanisen kemian opetuksessa ja rakentaa animaatioita hyödyntävän opetusmallin vedytysreaktioiden opetuksen ja oppimisen tueksi orgaanisen kemian peruskurssille. Opetusmallin ehdotukset perustuvat aikaisempaan tutkimustietoon, mikä mahdollistaa mallin soveltamisen myös muiden orgaanisten reaktioiden opetukseen.
Työn tuloksena syntyi ehdotus opetusmallin käytöstä ja testaamisesta orgaanisen kemian peruskurssin opetuksessa.