Bättre lärare ute: Utomhuspedagogik och lärarens hälsa och välmående på arbetsplatsen

Syftet med den här avhandlingen är att undersöka om lärare upplever att utomhusundervisningen har en betydelse för deras välmående och hälsa på arbetsplatsen. Forskningsfrågan är: Vilka positiva/negativa aspekter upplever lärarna med utomhusundervisning i anknytning till deras välmående och hälsa på arbetsplatsen? Som forskningsansats används fenomenologi och datainsamlingsmetoden är kvalitativ. Som respondenter fungerar tre lärare som har erfarenhet av utomhuspedagogik. De har svarat på en enkät med öppna frågor kring deras upplevda hälsa och välmående då de undervisar utomhus. Det insamlade materialet analyseras i två delar: genom meningskategorisering där uttalandena sammanställts i en tabell och genom meningskodning med hjälp av begrepp från en befintlig modell om arbetsplatsvälmående. Undersökningens resultat får stöd av den teoretiska bakgrunden och lärarna upplever sig må bättre, och till viss del även vara bättre lärare då de bedriver utomhusundervisning. De negativa aspekterna av utomhuspedagogiken är enligt lärarna det ofta tidskrävande förberedandet. Ingen av respondenterna kan tänka sig lämna bort utomhuspedagogiken och upplever den göra skillnad för dem själva och eleverna. Sammanfattningsvis konstateras att syftet med avhandlingen uppnåtts och forskningsfrågan besvarats. Lärarna har främst positiva upplevelser av naturens och utomhusundervisningens inverkan på deras hälsa, men kan stundvis känna sig stressade och arbetssättet tar mycket energi. Metodvalet i avhandlingen är ändamålsenligt för undersökningen, och under fortsatt forskning föreslås även intervju och kvantitativa enkäter som datainsamlingsmetoder.

Undersökning av dopning i organiska dioder och solceller

Organiska solceller har gjort stora framsteg med avseende på effektivitet och stabilitet under det senaste årtiondet. Oavsiktlig dopning är ett ofta förekommande fenomen i organiska halvledare. Orenheter och defekter i halvledarmaterialet kan ge upphov till dopning. Dessutom kan organiska halvledare dopas över tid då de kommer i kontakt med syre eller fukt. I takt med att andra egenskaper optimeras och effektiviteten stiger blir dopningen en allt viktigare förlustprocess att ta i beaktande i organiska solceller. Målet med detta arbete har varit att bättre förstå dopningens inverkan på organiska dioder och solceller. Tanken var att med hjälp av två olika dopningsmolekyler åstadkomma avsiktlig dopning och på så sätt kontrollerat undersöka och skapa en bättre förståelse av hur dopningen påverkar egenskaperna hos organiska halvledare i dioder och solceller. För att undersöka dopningen har en mätmetod som baserar sig på laddningsextraktion med hjälp av en linjärt ökande spänning, kallad CELIV, använts. Teorin för mätmetoden har utvecklats för att analysera godtyckliga dopningsprofiler och för att ta i beaktande dopningsprofilen vid bestämning av mobiliteten. Metoden har, genom de experiment som utförts, bekräftats fungera väl för undersökning av dopning i organiska tunnfilmsdioder. De två dopningsmolekyler som använts har testats framgångsrikt för dopning av polymererna P3HT och PBTTT. Under arbetets gång kunde en viktig orsak till oavsiktlig dopning identifieras. Som selektivt håltransportlager vid anoden är molybdentrioxid ett av de mest använda materialen. I detta arbete visas att molekyler från ett tunt lager av molybdentrioxid diffunderar in i halvledarlagret och orsakar dopning. Dopningen i P3HT:PCBM till följd av ett molybdentrioxidlager är så hög att även tunna solceller, kring 100 nm, kommer att påverkas negativt på grund av ökad rekombination. Dopningen till följd av diffusion av molybdentrioxid är ett resultat som visar på ett behov att hitta nya alternativa material för håltransport. Ett alternativ kunde vara att använda kraftigt dopade organiska halvledare. För detta ändamål kan den avsiktliga dopning som här testats vara relevant. De experimentella resultat som ingår i denna avhandling bekräftar att CELIV-metoden lämpar sig väl för att mäta dopningskoncentration och dopningsprofiler i organiska dioder samtidigt som man kan erhålla information om laddningstransporten i halvledarlagret.

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.

IKT i huslig ekonomi : En kvantitativ enkätstudie om faktorer som inverkar på ämneslärarnas IKT-användning i huslig ekonomi

Det ställs allt högre krav på att kunna hantera den allt mer digitaliserade vardagen. Elevens möjligheter att få utveckla sådana kunskaper, färdigheter och attityder som behövs för att kunna fungera som aktiva medborgare i samhället och i vardagen betonas i både Lagen om grundläggande utbildning och i Grunderna för läroplanen för den grundläggande utbildningen 2014. För att eleven ska kunna uppnå dessa mål ställs krav på att alla elever får utveckla digital kompetens inom den grundläggande utbildningen. Digital kompetens är uppräknad som en av EU-kommissionens åtta nyckelkompetenser för livslångt lärande. Digital kompetens, som i sin tur är uppbyggd av grundläggande IKT-färdigheter finns representerad i Glgu 2014 som en del av den mångsidiga kompetensen. Att eleven ska ges möjlighet att utveckla digital kompetens inom alla läroämnen ställer också krav på att läraren tillämpar IKT i undervisningen. I tidigare forskning har det däremot framkommit att det finns flera faktorer som inverkar på lärarnas IKT-användning. Syftet med denna studie är att undersöka de faktorer som inverkar på ämneslärarnas IKT-användning i huslig ekonomi. Ett av husliga ekonomins uppdrag är att stödja elevernas förmåga att hantera vardagen och utveckla grundläggande färdigheter för att genomföra uppgifter i anslutning till hushållet. Med tanke på husliga ekonomins starka relation till samhället och läroämnets uppdrag finns ett starkt behov av att kartlägga faktorer som inverkar på lärarnas IKT-användning. Studien är en kvantitativ undersökning som i huvudsak grundar sig på statistisk hypotesprövning. I studien har totalt sju hypoteser formulerats för att undersöka samband mellan följande faktorers inverkan på ämneslärarnas IKT-användning i huslig ekonomi: digital kompetens, upplevt stöd, tillgång till IKT-infrastruktur och upplevd nytta med IKT. Dessa faktorer har i tidigare studier visat sig inverka på lärarnas användning av IKT. I studien finns också en deskriptiv målsättning att beskriva de faktorer som ingår i hypotesprövningen. Deskriptiv statistik framtas också för en variabel som på grund av bristande teoriunderlag och avsaknad av tidigare forskning inte ingår som en faktor i hypotesprövningen. Denna variabel utgörs av lärarnas upplevda nytta med IKT för elevens utveckling av de färdigheter, kunskaper och attityder i anslutning till de centrala innehållen i huslig ekonomi. Datamaterialet har samlats in via webbenkäter. Målpopulationen består av alla som undervisar huslig ekonomi i årskurserna 7–9 inom den grundläggande utbildningen i Finland. För att göra ett urval av målpopulationen tillämpades en kombination av slumpmässigt och icke-slumpmässiga urval. Själva enkätutskicket genomfördes i ett samarbete mellan Åbo Akademi och Helsingfors universitet. Det insamlade materialet har bearbetats och analyserats med statistikprogrammet SPSS. De uppställda hypoteserna testas med regressionsanalys. Den deskriptiva aspekten i studien syns i den beskrivande statistiken som presenteras med hjälp av frekvenser, procentandelar, lägesmått och centralmått. Resultaten från regressionsanalysen visar på positivt samband mellan lärarnas digitala kompetens och upplevd nytta samt mellan upplevd nytta och lärarnas IKT-användning. Regressionsanalysen visar också på ett signifikant samband mellan lärarnas digitala kompetens, IKT-infrastruktur och IKT-användning. Resultaten i den senare regressionsmodellen kan tolkas som att ju högre lärarna uppskattar sin digitala kompetens och ju bättre tillgång till IKT-infrastruktur desto oftare använder lärarna olika IKT-verktyg i undervisningen i huslig ekonomi. Inga signifikanta samband hittades mellan lärarnas upplevda stöd och IKT-användning. Enligt den deskriptiva statistiken upplever lärarna en stor brist på ämnesfortbildningar inom IKT. Lärarna upplever dessutom att det finns bristande tillgång till digitala verktyg. De övergripande resultaten pekar på att ämneslärarna i huslig ekonomi inte har tillräckligt goda förutsättningar för att tillämpa IKT på ett pedagogiskt ändamålsenligt sätt i undervisningen. Tyngdpunkten borde sättas på att trygga tillgången till IKT-infrastruktur, ge lärarna möjligheten att utveckla den digitala kompetensen och erbjuda ett större utbud av ämnesfortbildning inom IKT. Ett förslag på fortsatt forskning kunde vara att genomföra en större jämförelse mellan hur ämneslärare i olika läroämnen tillämpar IKT i undervisningen. En dylik jämförelse kunde ge en inblick i hur de olika läroämnena skulle kunna jobba för att IKT ska få en naturlig plats i undervisningen. Resultaten kunde eventuellt också gynna en helhetsskapande undervisning. En helhetsskapande undervisning kunde vidare lyfta upp husliga ekonomins roll för elevens utveckling av de färdigheter, kunskaper och attityder som behövs för ett livslångt lärande.

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.