Kokemuksia tutkivan oppimisen opetuskäytöstä: Tapaustutkimus tutkivan oppimisen oppimateriaalien kokeilujaksosta kahdessa alakoulussa

Tämän pro gradu -tutkielman aiheena on tutkivan oppimisen mallin opetuskäyttö. Tutkimuksen tarkoituksena on ollut selvittää, millaisia haasteita luokanopettajat kokevat käyttäessään tutkivan oppimisen mallia tukevia oppimateriaaleja opetuksessaan. Tutkivaa oppimista on tarkasteltu perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden, tutkivan oppimisen pedagogisen mallin, tutkivan oppimisen opetuskäytön käytännön organisoinnin sekä oppimateriaalien näkökulmasta. Kyseessä on kasvatustieteellinen tapaustutkimus, jonka aineisto on kerätty sähköisillä palautelomakkeilla ja analysoitu laadullisena sisällönanalyysina. tutkimuksen kohdejoukkona ovat olleet 5. ja 6. luokkien luokanopettajat, jotka ovat kiinnostuneet tutkivan oppimisen opetuskäytöstä. Kaikki tutkimukseen osallistuneet opettajat ovat uran pituuden näkökulmasta kokeneita luokanopettajia. Tutkimuksen lähtökohtina ovat olleet uuden opetussuunnitelman tavoitteet sekä PISA-tutkimuksen tulokset. Vuonna 2016 voimaantulevat perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet painottavat ilmiöpohjaista oppimista, mikä liittyy vahvasti tutkivaan oppimiseen. Lisäksi kansainvälisen PISA-tutkimuksen perusteella on selvinnyt, että lasten ja nuorten kiinnostus matemaattis-luonnontieteellisiin oppiaineisiin on laskenut. Tutkivan oppimisen pedagoginen malli voisi nostaa kiinnostusta, mikäli opettajat ottaisivat sen käyttöön opetuksessaan. Tutkivan oppimisen nähdään olevan tehokas keino oppilaiden tiedonrakentamisessa. Haasteena on kuitenkin ollut opettajien suhtautuminen tutkivan oppimisen opetuskäyttöön, sillä sen on koettu olevan haastavaa. Haasteet ovat liittyneet tutkivan oppimisen mallin hallintaan, matemaattis-luonnontieteelliseen aineenhallintaan, opetuksen käytännön organisointiin sekä oppimateriaaleihin. Tutkimuksessa selvisi, että tutkivan oppimisen mallia tukevilla oppimateriaaleilla voidaan helpottaa opetuksen käytännön organisointia sekä tutkivan oppimisen mallin hallintaa. Opettajat kokevat, että omalla matemaattis-luonnontieteellisellä aineenhallinnalla on merkittävä vaikutus tutkivan oppimisen opetuskäytön onnistumiseen, minkä vuoksi kynnys tutkivan oppimisen opetuskäyttöön voi olla korkea.

Raspberry Pi-pohjainen dataloggeri

Dataloggerit ovat tärkeitä mittaustekniikassa käytettäviä mittalaitteita, joiden tarkoituksena on kerätä talteen mittausdataa pitkiltä aikaväleiltä. Dataloggereita voidaan käyttää esimerkiksi teollista prosessia osana olevien toimilaitteiden tai kotitalouden energiajärjestelmän seurannassa. Teollisen luokan dataloggerit ovat yleensä hinnaltaan satojen tai tuhansien eurojen luokkaa. Työssä pyrittiin löytämään teollisen luokan laitteille halpa ja helppokäyttöinen vaihtoehto, joka on kuitenkin riittävän tehokas ja toimiva. Työssä suunniteltiin ja toteutettiin dataloggeri Raspberry Pi-alustalle ja testattiin sitä oikeaa teollista ympäristöä vastaavissa olosuhteissa. Kirjallisuudesta ja internet artikkeleista etsittiin samankaltaisia laite- ja ohjelmistoratkaisuja ja niitä käytettiin dataloggausjärjestelmän pohjana. Raspberry Pi-alustalle koodattiin yksinkertainen Python-kielinen data-loggausohjelma, joka käyttää Modbus-tiedonsiirtoprotokollaa. Testien perusteella voidaan todeta, että toteutettu dataloggeri on toimiva ja kykenee kaupallisten dataloggereiden tasoiseen mittaukseen ainakin pienillä näytteistystaajuuksilla. Toteutettu dataloggeri on myös huomattavasti kaupallisia dataloggereita halvempi. Helppokäyttöisyyden näkökulmasta dataloggerissa havaittiin puutteita, joita käydään läpi jatkokehitysideoiden muodossa.

Increasing value add in white collar work using lean methods

The efficient indirect office work brings competitive advantage for companies in a rapidly changing business environment. The direct work methods in factory floors have been developed already for decades, but the office work is an area where the potential to improve the value add has not been studied and utilized systematically so far. The first objective of the thesis work is to find useful method for identifying and managing value add using literature. The usefulness of the method is validated in the case company`s environment. The second objective of the work is to understand what kind of effort is required to create more efficient target setting for the white collar employees. The operative level targets should be linked more tightly to the company strategy. Lean methods are selected as a tool for the improvement, since they are widely used in all kinds of industries and they are already familiar in other functions in the case company. Based on the literature review, suitable improvement methods are selected. The core of the lean is to identify the value add of a customer and eliminate the waste. Also visual control, cross functional work team, flow office and continuous improvement are used. The methods are tested in one production line and the results and feedback indicate that methods are useful in the studied environment.