Dataspelet Minecraft i matematikundervisningen : en interventionsstudie

Finländska elever presterar fortsättningsvis bra i matematik men deras inre motivation till ämnet är klart under medelnivån för OECD-länderna. Det finns ett konstaterat samband mellan intresse och prestationer, och att höja elevernas intresse vore därför viktigt. Användningen av dataspel i undervisningen möjliggör just detta då det kunde höja elevernas motivation och intresse. Det finns en del tidigare forskning om hur dataspel påverkar inlärningen, men eftersom området fortfarande är relativt nytt finns luckor att fylla. De övergripande resultaten inom området inlärning genom dataspel är positiva och lovande. Tidigare forskning visar att användningen av dataspel i matematikundervisningen har en positiv inverkan på elevernas prestationer. Man har också kunnat konstatera att användningen av dataspel i undervisningen påverkar elevernas attityder till ämnet positivt, men forskning om hur specifika affektiva faktorer som intresse, självuppfattning och matematikångest påverkas saknas. Syftet med avhandlingen är att undersöka effekten av dataspelet MinecraftEdu på finländska studerande inom yrkesutbildningen. Forskningsfrågorna som avhandlingen utgår ifrån är följande: Hur påverkar användningen av MinecraftEdu i matematikundervisningen låg- och normalpresterande studerandes 1) matematiska färdigheter, 2) intresse för matematik, 3) matematiska självuppfattning och 4) matematikångest? Forskningsmetoden är kvantitativ och datainsamlingen har genomförts med hjälp av en webbenkät och det standardiserade testet RMAT samt 8 problemlösningsuppgifter. Respondenterna bestod av andra årets studerande inom den finländska yrkesutbildningen. Experimentgruppen som bestod av studerande inom datanomutbildningen undervisades med hjälp av dataspelet Minecraft. Kontrollgruppen, bestående av studerande inom utbildningen för fordonsmekaniker, undervisades traditionellt. Data samlades in vid två tillfällen, före och efter avslutad kurs. Som analysmetod valdes en kovariansanalys. Resultaten av undersökningen tyder på att användningen av MinecraftEdu kan ha positiva effekter på studerandes matematiska färdigheter, speciellt problemlösningsfärdigheter. Resultaten tyder också på att lågpresterande studerande kan gynnas av undervisning genom MinecraftEdu, speciellt med tanke på matematiskt intresse och matematiska färdigheter. Skillnaderna mellan grupperna var dock inte signifikanta och resultaten kan därför inte generaliseras. Resultaten ger däremot en uppfattning om vilken effekt den här typen av undervisning kan ha.

Physicochemical characteristics of silica nanoparticles tailored for nanomedicine

Multifunktionella kiseldioxidnanopartiklar har en bred tillämpning inom nanomedicin. En attraktiv kombination är samtidig läkemedelstillförsel och spårning av nanopartiklarna, vilket är känt som ”teranostik”. Genom kontrollerad design av kiseldioxidnanopartiklarna kan terapi och diagnostik på detta sätt kombineras i samma partikel. För en lyckad användning av nanopartiklar inom nanomedicin måste deras fysikalisk-kemiska egenskaper vara välkontrollerade för att kunna förutspå deras beteende i biologiska system. I denna studie tillverkades kiseldioxidnanopartiklar med varierande storlek, form, yta och sammansättning med fokus på att utrusta nanopartiklarna med multifunktionalitet och på så sätt främja deras användning inom biomedicinska tillämpningar. Kiseldioxidnanopartiklar med sfäriska och stav-liknande former, porösa, icke-porösa och ihåliga strukturer tillverkades. De erhållna resultaten visade att nanopartiklarnas form har större inverkan på upptaget i celler jämfört med effekten av deras ytladdning. Nanopartiklarnas dispersionsstabilitet är en annan viktig aspekt för både diagnostiska och terapeutiska tillämpningar. Genom att ändra kiseldioxidnanopartiklarnas fysikalisk-kemiska ytegenskaper med ytfunktionalisering, bedömdes dispersionstabiliteten av nanopartiklarna. Nanopartiklarnas ytsammansättning justerades och skillnader i dispergerbarhet och dispersionsstabilitet undersöktes i biologiskt medium. Inom terapeutiska tillämpningar är målsökande läkemedelsfyllda nanopartiklar en lovande taktik som medför lägre läkemedelsdoser och minskar sidoeffekterna. I denna avhandling designades mesoporösa kiseldioxidnanopartiklar för användning som målsökande läkemedelsbärare. Dessa partiklar laddades med ett potentiellt anti-cancer läkemedel. En klart högre apoptotisk effekt kunde påvisas med de läkemedelsfyllda partiklarna jämfört med fri drog in vitro. En viktig egenskap för sådana multifunktionella nanopartiklar är också att kunna spåra dem under läkemedelsfrisättningen i biologisk miljö med olika bildåtergivningsmetoder. Detta kan uppnås genom att infoga en markör i kiseldioxidnätverket. Kiseldioxidnanopartiklarnas bildåtergivningsförmåga modifierades på olika sätt och inverkan på detekterbarheten analyserades med fluorescerande metoder och med magnetisk resonanstomografi. Denna avhandling lyfter fram de kritiska parametrarna vid syntes av kiseldioxidnanopartiklar för teranostiska tillämpningar. Olika metoder undersöktes för att erhålla skräddarsydda nanopartiklar. Detta arbete bidrar med en djup insikt i hur nanopartiklarnas fysikalisk-kemiska egenskaper påverkar deras beteende i biologisk miljö, och arbetet kan därför fungera som riktlinje för att designa säkra och effektiva nanomediciner.