Matematiikan opetuksen toiminnallisuus varhaiskasvatuksessa ja alkuopetuksessa

Tutkielman aiheena oli toiminnallisuuden hyödyntäminen varhaiskasvatuksen ja alkuopetuksen matematiikassa. Lisäksi tutkittiin sitä, vaikuttiko varhaiskasvatukseen suunnattu Nallematikka-interventio varhaiskasvattajien tapoihin tukea lasten matemaattisia valmiuksia ja taitoja. Tutkielman avulla luokanopettajat ja varhaiskasvattajat saavat tietoa toistensa matematiikan opetuksen käytännöistä ja toimintatavoista, ja näin ollen he voivat tukea lapsen matemaattisten taitojen kehittymistä varhaiskasvatuksesta perusopetuksen pariin siirryttäessä. Tutkimus toteutettiin kahdella erillisellä kyselylomakkeella, jotka oli suunnattu varhaiskasvattajille ja alkuopettajille. Kyselylomakkeet sisälsivät määrällisiä ja laadullisia kysymyksiä, joita käsiteltiin tilastollisten menetelmien ja teemoittelun avulla. Tutkimus osoitti, että varhaiskasvattajat käyttivät toiminnallista matematiikkaa keskimäärin hieman enemmän kuin luokanopettajat. Suosituimpiin menetelmiin lukeutuivat varhaiskasvatuksessa lasten ohjaaminen esineiden lukumäärien havainnointiin sekä matematiikan huomiointi päiväkodin arjessa. Osa varhaiskasvattajista osallistui Nallematikka-interventioon, jossa he käsittelivät matemaattisia ilmiöitä toiminnallisesti yhdessä lasten kanssa. Kokonaisuudessaan interventio sai aikaan melko vähäisiä muutoksia varhaiskasvattajien toimintamalleissa, sillä tilastollisesti tarkasteltuna merkitseviä olivat muutokset ainoastaan kahden muuttujan kohdalla. Nämä muutokset koskivat lasten huomion ohjaamista esineiden lukumäärien havainnointiin ja ohjattujen matematiikkatuokioiden järjestämistä. Alkuopettajien kyselyn määrällisen aineiston tarkastelu osoitti, että välineiden käyttö oli suosituin toiminnallisuuden käytön menetelmä. Opettajien mainitsemia välineitä olivat esimerkiksi kymmenjärjestelmävälineet ja laskuhelmet. Myös pelit ja leikit olivat useasti käytettyjä. Myös laadullinen aineisto toi esiin välineiden käytön, pelien ja leikin suosion. Lisäksi liikunnallisuuden hyödyntämisen toi esiin moni vastaaja. Tutkimus osoitti, että varhaiskasvatuksessa ja alkuopetuksessa hyödynnetään osin yhtäläisiä toiminnallisia menetelmiä. Yhtäläisten menetelmien käyttö on tärkeää, jotta lapselle muodostuu eheä oppimisen polku varhaiskasvatuksesta perusopetukseen.

Työnantajamaineen hallinta suomalaisissa suuryrityksissä

Tässä tutkimuksessa tarkastellaan työnantajamainetta ja sen hallintaa organisaation menestystekijänä. Erityislaatuisen osaamisen ollessa yhä voimakkaammin organisaatioiden kilpailukyvyn perusta, sitä keskeisempää yrityksille on saada houkuteltua ja rekrytoitua palvelukseensa lahjakkaita työntekijöitä. Empiirisen tutkimuksen tavoitteena oli selvittää millä tavoin suuret suomalaiset yritykset hallitsevat työnantajamainettaan. Tutkimus toteutettiin kvalitatiivisena monitapaustutkimuksena. Tutkittavia tapauksia olivat Kone Oyj, Wärtsilä Oyj, UPM-Kymmene Oyj sekä OP ryhmä. Empiirinen aineisto kerättiin puolistrukturoitujen haastatteluiden avulla tapausorganisaatioista. Tutkimus osoittaa, että hyvällä työnantajamaineella on olennainen merkitys siinä kuinka vetovoimainen organisaatio on potentiaalisten työntekijöiden keskuudessa. Panostamalla työnantajamaineensa hallintaan, organisaatiot kykenevät houkuttelemaan palvelukseensa lahjakkaimpia ja parhaiten soveltuvia työntekijöitä. Tutkimuksen perusteella työnantajamaineen hallinta on organisaation strategiaan pohjautuvaa jatkuvaa työtä, jota eri organisaatiotahot toteuttavat yhteistyössä. Työnantajamainetta voidaan rakentaa erilaisissa vuorovaikutustilanteissa sidosryhmien kanssa. Nykyisellä henkilöstöllä on tutkimuksen perusteella merkittävä rooli ulkoisen työnantajamaineen hallinnassa.

Quantification of Toxin Biosynthesis Genes In Cyanobacteria and Dinoflagellates - Genetic Factors as Predictors of Toxin Production in the Environment

Harmful algal blooms (HABs) are events caused by the massive proliferation of microscopic, often photosynthetic organisms that inhabit both fresh and marine waters. Although HABs are essentially a natural phenomenon, they now cause worldwide concern. Recent anthropogenic effects, such as climate change and eutrophication via nutrient runoff, can be seen in their increased prevalence and severity. Cyanobacteria and dinoflagellates are often the causative organisms of HABs. In addition to adverse effects caused by the sheer biomass, certain species produce highly potent toxic compounds: hepatotoxic microcystins are produced exclusively by cyanobacteria and neurotoxic saxitoxins, also known as paralytic shellfish toxins (PSTs), by both cyanobacteria and dinoflagellates. Specific biosynthetic genes in the cyanobacterial genomes direct the production of microcystin and paralytic shellfish toxins. Recently also the first paralytic shellfish toxin gene sequences from dinoflagellate genomes have been elucidated. The public health risks presented by HABs are evident, but the monitoring and prediction of toxic events is challenging. Characterization of the genetic background of toxin biosynthesis, including that of microcystins and paralytic shellfish toxins, has made it possible to develop highly sensitive molecular tools which have shown promise in the monitoring and study of potentially toxic microalgae. In this doctoral work, toxin-specific genes were targeted in the developed PCR and qPCR assays for the detection and quantification of potentially toxic cyanobacteria and dinoflagellates in the environment. The correlation between the copy numbers of the toxin biosynthesis genes and toxin production were investigated to assess whether the developed methods could be used to predict toxin concentrations. The nature of the correlation between gene copy numbers and amount of toxin produced varied depending on the targeted gene and the producing organism. The combined mcyB copy numbers of three potentially microcystin-producing cyanobacterial genera showed significant positive correlation to the observed total toxin production. However, the presence of PST-specific sxtA, sxtG, and sxtB genes of cyanobacterial origin was found to be a poor predictor of toxin production in the studied area. Conversely, the dinoflagellate sxtA4 was a good qualitative indicator of a neurotoxic bloom both in the laboratory and in the field, and population densities reflected well the observed toxin concentrations. In conclusion, although the specificity of each potential targeted toxin biosynthesis gene must be assessed individually during method development, the results obtained in this doctoral study support the use of quantitative PCR -based approaches in the monitoring of toxic cyanobacteria and dinoflagellates.

Uudenmaan ilmanlaadun bioindikaattori seuranta vuonna 2014

Ilmanlaatua on seurattu Uudenmaan ja Itä-Uudenmaan alueen kunnissa käyttäen ilmentäjinä havupuita ja niiden rungoilla kasvavia jäkäliä 1980-luvulta lähtien. Seuranta on toteutettu uusitun, yhteisen seurantaohjelman mukaisesti vuodesta 2000 lähtien. Ensimmäisellä kierroksella 2000–2001 osa Itä-Uudenmaan kunnista jäi yhteisen hankkeen ulkopuolelle, mutta seuraavilla seurantakierroksilla 2004–2005 sekä 2009 osanotto on ollut kattavaa. Vuonna 2014 neljä kuntaa kaikkiaan 26 kunnasta jättäytyi tutkimuksesta pois. Ilmanlaatua arvioitiin männyn epifyyttijäkälien esiintymisen ja kunnon perusteella. Jäkälälajisto oli taantunut ja jäkälien kunto huonontunut lähes koko tutkimusalueella edellisiin tutkimusvuosiin 2000 ja 2009 verrattuna. Vuonna 2004 useat lajistoa ja jäkälien kuntoa kuvaavat tunnusluvut olivat samalla tasolla kuin vuonna 2014. Kuitenkin sormipaisukarpeen vauriot olivat vuonna 2014 suuremmat tausta-alueilla, vaikka kaikkein pahimpien vaurioiden alueet olivatkin pienentyneet. Suurimmat jäkälämuutokset vuonna 2014 sijaitsivat pääkaupunkiseudulla. Muita lajiston ja jäkälien kunnon osalta selvästi muuttuneita alueita olivat Hyvinkään keskusta, Lohjan taajamat ja Pohjois-Inkoo, Tammisaari, Porvoo (alueella keskusta–Kilpilahti) ja Nelostien ympäristö. Lajistoltaan luonnontilaisimmat alueet olivat melko pieniä ja sijaitsivat hajallaan tausta-alueilla Lohjalla, Inkoon saaristossa, Nurmijärvellä, Hyvinkäällä, Mäntsälässä, Vihdin rajaseuduilla, Porvoossa ja Loviisassa. Tausta-alojen jäkälälajisto oli vähemmän muuttunutta ja lajirikkaampaa kuin taajama-alueiden. Ilman epäpuhtauksista kärsivien jäkälälajien lukumäärä oli kasvanut jonkin verran reuna-alueilla vuoteen 2009 verrattuna, erityisesti Porvoon seudulla ja Raaseporin länsiosassa, mutta pienentynyt muuttuneilla alueilla. Lajiston köyhtyminen vuosien 2009 ja 2014 välillä johtuu mahdollisesti siitä, että Uudenmaan alueen rikkidioksidipäästöt ovat eivät ole vähentyneet vuoden 2008 jälkeen. Runkojäkälillä ei ole ollut mahdollisuutta toipua aikaisemmasta runsaasta kuormituksesta. Vuoden 2000 tienoilla rikkidioksidin ja typen oksidien päästöissä oli notkahdus, ja silloin jäkälät ovat voineet tervehtyä 1990-luvun korkeammasta päästötasosta.

Clinical and genetic markers in disease progression – a study among subjects with obstructive lung diseases

Asthma, COPD, and asthma and COPD overlap syndrome (ACOS) are chronic pulmonary diseases with an obstructive component. In COPD, the obstruction is irreversible and the disease is progressive. The aim of the study was to define and analyze factors that affected disease progression and patients’ well-being, prognosis and mortality in Chronic Airway Disease (CAD) cohort. The main focus was on COPD and ACOS patients. Retrospective data from medical records was combined with genetic and prospective follow-up data. Smoking is the biggest risk factor for COPD and even after the diagnosis of the disease, smoking plays an important role in disease development and patient’s prognosis. Sixty percent of the COPD patients had succeeded in smoking cessation. Patients who had managed to quit smoking had lower mortality rates and less psychiatric diseases and alcohol abuse although they were older and had more cardiovascular diseases than patients who continued smoking. Genetic polymorphism rs1051730 in the nicotinic acethylcholine receptor gene (CHRNA3/5) associated with heavy smoking, cancer prevalence and mortality in two Finnish independent cohorts consisting of COPD patients and male smokers. Challenges in smoking cessation and higher mortality rates may be partly due to individual patient’s genetic composition. Approximately 50% of COPD patients are physically inactive and the proportion was higher among current smokers. Physically active and inactive patients didn’t differ from each other in regard to age, gender or comorbidities. Bronchial obstruction explained inactivity only in severe disease. Subjective sensation of dyspnea, however, had very strong association to inactivity and was also associated to low health related quality of life (HRQoL). ACOS patients had a significantly lower HRQoL than either the patients with asthma or with COPD even though they were younger than COPD patients, had better lung functions and smaller tobacco exposure.

Kanta- ja Päijät-Hämeen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2014

Ilmanlaatua on Kanta- ja Päijät-Hämeen seudulla seurattu bioindikaattorien avulla 1980-luvulta lähtien. Ilmanlaadun bioindikaattoreina käytettiin männyn runkojäkäliä, männyn elinvoimaisuutta sekä männyn neulasten, sammalen ja humuksen alkuainepitoisuuksia ja kemiallisia ominaisuuksia. Vuonna 2014 bioindikaattoriseuranta toteutettiin ensimmäistä kertaa alueiden yhteisenä seurantana. Ilman epäpuhtauksien vaikutukset bioindikaattoreihin olivat voimakkaimmin kuormitetuilla alueilla selvästi havaittavissa, hajakuormitetuilla alueilla vaikutukset olivat lieviä. Tutkituista muuttujista jäkälämuuttujat kuvasivat eri ilman epäpuhtauksien (rikkidioksidi, typen oksidit, hiukkaset) yhteisvaikutusta. Männyn neulaskato kuvasi osin luontaisia tekijöitä, osin ilman epäpuhtauksien vaikutuksia. Neulasista mitatut alkuainepitoisuudet, mukaan lukien rikkipitoisuudet, kuvasivat pääasiassa metsikön kasvuolosuhteita. Humuksen ja erityisesti sammalen metallipitoisuudet kuvasivat ilman kautta leviävien epäpuhtauksien kuormitusvaikutusta hyvin. Kanta- ja Päijät-Hämeen merkittävimmät raportoitujen ilman epäpuhtauksien päästölähteet ovat liikenne, energiantuotanto ja teollisuus. Lisäksi alueella on merkittäviä jätteenkäsittelytoimintojen keskittymiä. Myös jätevedenpuhdistamoiden läheisyys näkyy ilmanlaadun indikaattorilajeissa. Näiden toimintojen läheisyys sekä päästömäärät vaikuttavat jäkälälajiston koostumukseen ja kuntoon siten, että laitosten läheisyydessä lajiston kunto on huonompi ja lajisto köyhtyneempää kuin tausta-alueilla. Samoin sammalen ja humuksen metallipitoisuudet ovat suurempia päästölähteiden läheisyydessä kuin kauempana niistä. Myös suuret päästömäärät lisäävät epäpuhtauksien kertymistä sammaliin ja humukseen sekä kasvattavat jäkälälajiston vaurioita ja köyhdyttävät lajistoa. Alueen ilmoitusvelvollisten laitosten rikkidioksidin, typen oksidien ja hiukkasten päästöt ovat vähentyneet 2000-luvun alkuun verrattuna. Päästövähennykset eivät kuitenkaan näy lineaarisesti tutkituissa indikaattorilajeissa. Kanta-Hämeen osalta tilastollisesti merkitseviä eroja jäkälämuuttujissa oli mm. sormipaisukarpeen vaurioasteessa, joka oli keskimäärin kasvanut vuoteen 2002 verrattuna sekä levän yleisyydessä, joka oli vähentynyt vuoteen 2002 verrattuna. Sammalen ja humuksen metallipitoisuuksista ainoastaan kuparin pitoisuudet olivat kasvaneet. Sammalen elohopea- ja vanadiinipitoisuudet sekä humuksen kadmium- ja lyijypitoisuudet olivat laskeneet, muissa pitoisuuksissa ei ollut tapahtunut muutoksia. Jäkälämuuttujien osalta selviä muutoksia havaittiin Lahden, Forssan ja Heinolan keskustojen tuntumassa sekä Kärkölän Lappilassa. Luonnontilaisimmat alueet sijaitsivat Lopen eteläosissa, Orimattilan pohjoisosissa sekä Kärkölän itäpuolella. Jäkälätunnukset olivat keskimäärin samaa tasoa kuin muualla Suomessa. Korkeita metallipitoisuuksia havaittiin erityisesti Heinolan Myllyojan tutkimusalalla sekä Riihimäellä. Sammalesta mitatut lyijy- ja kromipitoisuudet olivat alueella suurempia kuin vertailuaineistoissa muualla Suomessa, humuksen osalta puolestaan vertailuaineistoja korkeampia keskimääräisiä pitoisuuksia havaittiin kromilla, kuparilla, lyijyllä, vanadiinilla ja nikkelillä. Taajama- ja tausta-alojen keskinäisessä vertailussa jäkälätunnukset olivat jäkälien peittävyyksiä lukuun ottamatta paremmassa kunnossa tausta-aloilla kuin taajama-aloilla. Neulasten ravinnepitoisuuksissa ja humuksen raskasmetallipitoisuuksissa havaittiin myös eroja; taajama-aloilla pitoisuudet olivat keskimäärin korkeampia kuin taustaaloilla. Lyhyemmän aikavälin kertymistä kuvaavat sammalten raskasmetallipitoisuuksien mukaan taajama-aloilla ei havaittu eroa tausta-alueisiin.

University students’ regulation of learning and text processing – examples from medical and teacher education

The general aim of the thesis was to study university students’ learning from the perspective of regulation of learning and text processing. The data were collected from the two academic disciplines of medical and teacher education, which share the features of highly scheduled study, a multidisciplinary character, a complex relationship between theory and practice and a professional nature. Contemporary information society poses new challenges for learning, as it is not possible to learn all the information needed in a profession during a study programme. Therefore, it is increasingly important to learn how to think and learn independently, how to recognise gaps in and update one’s knowledge and how to deal with the huge amount of constantly changing information. In other words, it is critical to regulate one’s learning and to process text effectively. The thesis comprises five sub-studies that employed cross-sectional, longitudinal and experimental designs and multiple methods, from surveys to eye tracking. Study I examined the connections between students’ study orientations and the ways they regulate their learning. In total, 410 second-, fourth- and sixth-year medical students from two Finnish medical schools participated in the study by completing a questionnaire measuring both general study orientations and regulation strategies. The students were generally deeply oriented towards their studies. However, they regulated their studying externally. Several interesting and theoretically reasonable connections between the variables were found. For instance, self-regulation was positively correlated with deep orientation and achievement orientation and was negatively correlated with non-commitment. However, external regulation was likewise positively correlated with deep orientation and achievement orientation but also with surface orientation and systematic orientation. It is argued that external regulation might function as an effective coping strategy in the cognitively loaded medical curriculum. Study II focused on medical students’ regulation of learning and their conceptions of the learning environment in an innovative medical course where traditional lectures were combined wth problem-based learning (PBL) group work. First-year medical and dental students (N = 153) completed a questionnaire assessing their regulation strategies of learning and views about the PBL group work. The results indicated that external regulation and self-regulation of the learning content were the most typical regulation strategies among the participants. In line with previous studies, self-regulation wasconnected with study success. Strictly organised PBL sessions were not considered as useful as lectures, although the students’ views of the teacher/tutor and the group were mainly positive. Therefore, developers of teaching methods are challenged to think of new solutions that facilitate reflection of one’s learning and that improve the development of self-regulation. In Study III, a person-centred approach to studying regulation strategies was employed, in contrast to the traditional variable-centred approach used in Study I and Study II. The aim of Study III was to identify different regulation strategy profiles among medical students (N = 162) across time and to examine to what extent these profiles predict study success in preclinical studies. Four regulation strategy profiles were identified, and connections with study success were found. Students with the lowest self-regulation and with an increasing lack of regulation performed worse than the other groups. As the person-centred approach enables us to individualise students with diverse regulation patterns, it could be used in supporting student learning and in facilitating the early diagnosis of learning difficulties. In Study IV, 91 student teachers participated in a pre-test/post-test design where they answered open-ended questions about a complex science concept both before and after reading either a traditional, expository science text or a refutational text that prompted the reader to change his/her beliefs according to scientific beliefs about the phenomenon. The student teachers completed a questionnaire concerning their regulation and processing strategies. The results showed that the students’ understanding improved after text reading intervention and that refutational text promoted understanding better than the traditional text. Additionally, regulation and processing strategies were found to be connected with understanding the science phenomenon. A weak trend showed that weaker learners would benefit more from the refutational text. It seems that learners with effective learning strategies are able to pick out the relevant content regardless of the text type, whereas weaker learners might benefit from refutational parts that contrast the most typical misconceptions with scientific views. The purpose of Study V was to use eye tracking to determine how third-year medical studets (n = 39) and internal medicine residents (n = 13) read and solve patient case texts. The results revealed differences between medical students and residents in processing patient case texts; compared to the students, the residents were more accurate in their diagnoses and processed the texts significantly faster and with a lower number of fixations. Different reading patterns were also found. The observed differences between medical students and residents in processing patient case texts could be used in medical education to model expert reasoning and to teach how a good medical text should be constructed. The main findings of the thesis indicate that even among very selected student populations, such as high-achieving medical students or student teachers, there seems to be a lot of variation in regulation strategies of learning and text processing. As these learning strategies are related to successful studying, students enter educational programmes with rather different chances of managing and achieving success. Further, the ways of engaging in learning seldom centre on a single strategy or approach; rather, students seem to combine several strategies to a certain degree. Sometimes, it can be a matter of perspective of which way of learning can be considered best; therefore, the reality of studying in higher education is often more complicated than the simplistic view of self-regulation as a good quality and external regulation as a harmful quality. The beginning of university studies may be stressful for many, as the gap between high school and university studies is huge and those strategies that were adequate during high school might not work as well in higher education. Therefore, it is important to map students’ learning strategies and to encourage them to engage in using high-quality learning strategies from the beginning. Instead of separate courses on learning skills, the integration of these skills into course contents should be considered. Furthermore, learning complex scientific phenomena could be facilitated by paying attention to high-quality learning materials and texts and other support from the learning environment also in the university. Eye tracking seems to have great potential in evaluating performance and growing diagnostic expertise in text processing, although more research using texts as stimulus is needed. Both medical and teacher education programmes and the professions themselves are challenging in terms of their multidisciplinary nature and increasing amounts of information and therefore require good lifelong learning skills during the study period and later in work life.