Breakdown of step-flow growth in unstable homoepitaxy

Two mechanisms for the breakdown of step flow growth, in the sense of the appearance of steps of opposite sign to the original vicinality, are studied by kinetic Monte Carlo simulations and scaling arguments. The first mechanism is the nucleation of islands on the terraces, which leads to mound formation if interlayer transport is sufficiently inhibited. The second mechanism is the formation of vacancy islands due to the self-crossing of strongly meandering steps. The competing roles of the growth of the meander amplitude and the synchronization of the meander phase are emphasized. The distance between vacancy islands along the step direction appears to be proportional to the square of the meander wavelengthComment: 7 pages, 9 figure

Using software spectrometer to ensure VLBI signal chain reliability

Software spectrometer (SWSpec) developed for spacecraft tracking can be used to assure VLBI signal chain reliability, and phase stability of a VLBI receiver. Testing performed with SWSpec during pre-operations both saves time, and eases the tests as one does not need to gather, couple and setup the hardware.Comment: 4 pages, 4 figures, 12th European VLBI Network Symposium and Users Meeting, 7-10 October 2014, Cagliari, Ital

Kerrostaloyhtiön pihan yleissuunnitelma kohteen perinnettä kunnioittaen : Kohteessa As Oy Hakakoti, Karjasilta, Oulu

Oulun seudun ammattikorkeakoulu Maisemasuunnittelun koulutusohjelma, viheraluesuunnittelun suuntautumisvaihtoehto ________________________________________ Tekijä: Katja Kallunki Opinnäytetyön nimi: Kerrostaloyhtiön pihan yleissuunnitelma kohteen perinnettä kunnioittaen. Kohteessa As Oy Hakakoti, Karjasilta, Oulu. Työn ohjaajat: Heikki Pulkkinen, Pirjo Siipola, Merja Kaikkonen, Anu Hilli Työn valmistumislukukausi ja –vuosi: Syksy 2012 Sivumäärä:37+6 liitesivua ________________________________________ Työntilaaja As Oy Hakakoti sijaitsee Oulussa, Suomen vuoden 2010 parhaimmaksi asuinalueeksi valitussa Karjasillan kaupunginosassa. Neljän kerrostalon ja niiden ympärille rakentuvan pihan muodostama suunnittelukohde on jälleenrakennuskauden alue 1950-luvulta. Piha on säilynyt hyvin alkuperäisessä muodossaan, mutta ei vastaa tämän päivän tarpeita. Opinnäytetyön aiheena oli 1950-luvun puutarhan rakennusperinteiden tutkiminen ja niiden ilmentäminen tämän päivän As Oy Hakakodin pihassa. Tavoitteena oli tehdä uusi yleissuunnitelma pihaan, joka korjaa pihan käytössä esiin tulleet ongelmat ja puutteet, mutta säilyttää pihan 1950-luvun luonteen. Asukkaat osallistettiin suunnitteluun. Näin he saivat myös mahdollisuuden vaikuttaa ratkaisevasti lopputulokseen. Asukkaille jaettiin kysely, jossa heille esitettiin niin avoimia kuin monivalintakysymyksiä. Samalla tarkoituksena oli herättää heidän motivaatiotaan ja innostustaan elinympäristöään kohtaan. Opinnäytetyön tuloksena syntyi tarkennettu yleissuunnitelma, johon sisältyy suunnitelmaselostus kustannusarvioineen. ________________________________________ Asiasanat: Maisema-arkkitehtuuri, puutarha-arkkitehtuuri, 1950-luku, Karjasilta, puutarhasuunnittelu, kerrostaloOulu University of Applied Sciences Degree programme in Landscape Planning, option of Landscape Design ________________________________________ Author: Katja Kallunki Title of thesis: General plan for the apartment building yard respecting the tradition of the target. Case: Housing Cooperative Hakakoti, Karjasilta, Oulu. Supervisors: Heikki Pulkkinen, Pirjo Siipola, Merja Kaikkonen, Anu Hilli Term and year when the thesis was submitted: Autumn 2012 Number of pages:37+6 appendices ________________________________________ Thesis orderer Housing Cooperative Hakakoti is located in Karjasilta (Oulu) which was elected the best neighbourhood in Finland 2010. Four apartment buildings and courtyard around them forms the thesis target which is an area from reconstruction age from 1950’s. The yard has kept its original form well but it doesn’t fill today’s needs for its residents. Subject of the thesis was to study the 1950’s gardening traditions and to express them in the Hakakoti yard. The goal was to make a new general plan to the yard which would fix the problems and needs occurred but maintain the yard´s nature from the 1950’s. Residents participated in planning so they also got themselves a chance to make crucial decisions considering the final outcome. A questionnaire was arranged among residents in which they were asked both open and multiple choice questions. There was also an idea to awake their motivation and enthusiasm for their environment. As a result from the thesis was made a focused general plan which contains a report of the scheme and an estimate of cost. ________________________________________ Keywords: Landscape architecture, garden architecture, 1950´s, Karjasilta, garden planning, apartment buildin

Studies of Solar Activity with Emphasis on Quasi-Periodic Oscillations

In this thesis mainly long quasi-periodic solar oscillations in various solar atmospheric structures are discussed, based on data obtained at several wavelengths, focussing, however, mainly on radio frequencies. Sunspot (Articles II and III) and quiet Sun area (QSA) (Article I) oscillations are investigated along with quasi-periodic pulsations (QPP) in a flaring event with wide-range radio spectra (Article IV). Various oscillation periods are detected; 3–15, 35–70 and 90 minutes (QSA), 10-60 and 80-130 minutes (in sunspots at various radio frequencies), 3-5, 10-23, 220-240, 340 and 470 minutes (in sunspots at photosphere) and 8-12 and 15-17 seconds (in a solar flare at radio frequencies). Some of the oscillation periods are detected for the first time, while some of them have been confirmed earlier by other research groups. Solar oscillations can provide more information on the nature of various solar structures. This thesis presents the physical mechanisms of some solar structure oscillations. Two different theoretical approaches are chosen; magnetohydrodynamics (MHD) and the shallow sunspot model. These two theories can explain a wide range of solar oscillations from a few seconds up to some hours. Various wave modes in loop structures cause solar oscillations (<45 minutes) both in sunspots and quiet Sun areas. Periods lasting more than 45 minutes in the sunspots (and a fraction of the shorter periods) are related to sunspot oscillations as a whole. Sometimes similar oscillation periods are detected both in sunspot area variations and respectively in magnetic field strength changes. This result supports a concept that these oscillations are related to sunspot oscillations as a whole. In addition, a theory behind QPPs at radio frequencies in solar flares is presented. The thesis also covers solar instrumentation and data sources. Additionally, the data processing methods are presented. As the majority of the investigations in this thesis focus on radio frequencies, also the most typical radio emission mechanisms are presented. The main structures of the Sun, which are related to solar oscillations, are also presented. Two separate projects are included in this thesis. Solar cyclicity is studied using the extensively large solar radio map archieve from Metsähovi Radio Observatory (MRO) at 37 GHz, between 1978 and 2011 (Article V) covering two full solar cycles. Also, some new solar instrumentation (Article VI) was developed during this thesis.Siirretty Doriast

Personal Character and Firm Performance. The Economic Implications of Having Fraudulent Board Members

Unique proprietary data on Swedish board members reveal that a non-trivial proportion of board members in Swedish listed firms have been convicted of serious crimes. Analyzing the data shows that board members with personal fraudulent behavior are more likely to be males than females. We also find that the greater the proportion of fraudulent board members, the lower is the profitability and the higher are the earnings (and cash flows) volatility of the firm. However, the negative effect of fraudulent behavior on profitability is mitigated when fraudulent board members have a larger stake in the firm’s equity. Finally, we find that the earnings of firms with more fraudulent board members are lower and less value-relevant. Given the strong legal enforcement in Sweden, our results raise serious concerns about the effects of board members’ personal fraudulent behavior on firm performance and risk-taking in other countries, particularly the United States and the United Kingdom.Fraudulent behavior; Fraud; Crimes; Convicted board members; Corporate governance; Profitability; Earnings volatility

Studier av älgkalvar från Moose Wasting Syndrome drabbade älgkor (Alces alces L.)

Moose Wasting Syndrome in moose (Alces alces) was first discovered in Sweden in the 1980’s. It was characterised by atrophied lymphoid organs, ulcers and erosions of the mucus membranes of the digestive tract, e.g. glossitis, gingivitis, esophagitis, rumenitis and abomasitis. Clinical signs seen in affected moose were diarrhoea, dehydration, alopecia, weakness, anorexia, impaired vision, emaciation and central nervous system disturbances. The etiology of the wasting syndrome is still unknown. There are many hypothesis as to the cause of the disease; however, none have been definitively proven. In this project, an experimental study of seven moose calves born by mothers suspected of being affected with MWS is compiled and reviewed. The calves were born between May 15 and June 15, 1992. They were captured in the south of Sweden where MWS was known to occur. The calves were stabled in a specific-pathogen-free surrounding as laboratory animals between 7 to 11 months and any diseases contracted by the calves were treated. They were given controlled deer milk formula and feed with known ingredients. Extra minerals and vitamins were given at a regular basis and they had constant access to saltstones and water. The calves were observed daily to detect any abnormalities. Investigations for blood biochemistry, hematology, gross pathology and histopahology were done. Results show that the calves developed some clinical, gross pathological and histopathological findings similar to those found in MWS affected moose. Some of the clinical signs shown by the calves were diarrhoea, alopecia, inappetence and lesions in the mouth. No pronounced neurological disturbances were shown by the calves. Gross pathology showed enlarged and congested liver and spleen, hemorrhages in the adrenal cortex, lung consolidation, hyperemic trachea, discolouration of the renal cortex and medulla and lesions in the mouth, myocardium, lungs and cerebral meninges. In the intestinal tract congestion, discolourations, bleedings, flaccidity of the intestinal walls and thin Peyer’s patches were seen. Histopathology revealed hyperplasia of lymph nodes, alveolar emphysema, mononuclear cell infiltration in the myocardium and mucosa of some areas of the intestinal tract among other findings. The brain did not display any histopathological lesions indicating classical spongiform encephalopathy. Hematology and biochemistry showed increases and decreases in total leukocyte, lymhocyte, neutrophil and eosinophil count but no uniform changes were seen. In conclusion, there were indications that MWS was contracted by the calves via their mother’s directly or transplacentally, suggesting an infectious cause of MWS. It is possible that other, more severe MWS characteristic clinical and gross pathological lesions would have appeared if the calves had been stabled for a longer time and been investigated when the disease had progressed further. No evidence of classic prion disease (BSE) was shown in this study, however, with the long incubation period for prion diseases like CWD, as Benestad & Telling (2018) declare, it is possible that more pronounced lesions would have developed in the moose calves, given more time. Future studies are needed, using up to date technology and methods to determine if prions is the cause of MWS.Moose Wasting Syndrome upptäcktes första gången i Sverige under 1980-talet. Det karaktäriserades av atrofierade lymfoida organ, ulceration och erosioner i digestionkanalens slemhinnor, d.v.s. glossit, gingivit, esofagit, rumenit och abomasit. Kliniska tecken noterade hos MWSdrabbade älgar var diarré, dehydrering, alopeci, svaghet, anorexi, synnedsättning, utmärgling och defekter i centrala nervsystemet. Etiologin bakom wasting syndromet är fortfarande okänd. Det finns många hypoteser om vad som orsakar sjukdomen; dock har ingen slutligen bevisats. I detta projekt sammanställs och granskas en experimentell studie av sju kalvar, födda till mödrar misstänkta att vara drabbade av MWS. Kalvarna föddes mellan 15:e maj och 15:e juni 1992. De fångades i södra Sverige där sjukdomen veterligen förekom. Kalvarna stod uppstallade i en SPF-miljö mellan 7 till 11 månader och om de uppvisade tecken på sjukdom behandlades de. De gavs kontrollerad hjortmjölk och foder med känt innehåll. Extra mineraler och vitaminer gavs på regelbunden basis och de hade konstant tillgång till saltsten och vatten. Kalvarna observerades dagligen för att upptäcka avvikelser. Undersökningar för blodbiokemi, hematologi, patologi och histopatologi gjordes. Resultaten visar att kalvarna utvecklade vissa kliniska, patologiska och histopatologiska fynd som liknar de som ses hos MWS-sjuka älgar. Några av de kliniska fynd som sågs hos kalvarna var diarré, alopeci, inappetens och lesioner i munnen. Inga uttalade neurologiska avvikelser sågs hos kalvarna. Vid obduktion sågs bl.a förstorad och stasad lever och mjälte, blödningar i binjurebark, konsolidering av lunga, hyperemisk trachea, missfärgning av njurbark och –märg samt lesioner i munnen, myokardiet, lungor och hjärnhinnor. I gastrointestinalkanalen sågs bl.a stas, missfärgningar, blödningar, slapphet av tarmväggen samt tunna Peyerska plack. Histopatologi visade hyperplasi av lymfknutor, alveolärt emfysém, mononukleär cellinfiltration i myokardiet och i slemhinnan i vissa delar av gastrointestinalkanalen m.m. I hjärnan sågs inga histologiska fynd som indikerade klassisk spongiform encefalopati. Hematologi och biokemi visade både ökade som sänkta nivåer av totalantal leukocyter, lymfocyter, neutrofiler och eosinofiler men inga ensartade förändringar sågs. Sammanfattningsvis kan sägas att det fanns indikationer på att kalvarna smittats med MWS av sina mödrar, direkt eller transplacentalt, vilket tyder på att MWS har en infektiös orsak. Det är möjligt att andra eller mer allvarliga MWS-karaktäristiska kliniska och patologiska fynd hade setts om kalvarna hade hållits uppstallade en längre tid och blivit undersökta när sjukdomen fått fortskrida längre. Inga tecken på prionsjukdom sågs i denna studie, men med den långa inkubationstid för prionsjukdomar så som ses vid CWD, som Benestad och Telling (2018) uppger, kunde potentiellt mer uttalade lesioner utvecklats efter ett längre tidsförlopp. Vidare studier, med modern teknik och moderna metoder, krävs för att avgöra om prioner är orsaken till MWS

Social and cultural mobility : rising to the middle class and cultural practices in contemporary Finland

How does social mobility influence cultural taste and participation? Cultural reproduction theory predicts little change, while cultural mobility theory suggests more substantial makeover. This article explores the influence of upward educational and occupational mobility in reading literature, participation in highbrow activities, television watching, and music and food tastes, focusing on mobility from the secondary-level education and the working class to the higher education and the middle class. By analysing survey data (N = 2,813) collected in Finland in 2007 and 2018 with ordinary least squares regression, we show that educational mobility and occupational mobility are mostly differently related to tastes and participation. Both educationally and occupationally upwardly mobile people tend to participate more in highbrow activities, watch less television and dislike meat-heavy food, as is more typical to their social destination than to their social origins. Conversely, the educationally upwardly mobile, again more typical to their destination, tend to read more books, like light-ethnic food and classical music, and dislike popular folk, but occupational mobility is not associated with reading or liking light-ethnic food, and the occupationally mobile retain their original tastes in classical and popular folk music when education is controlled for. We discuss the implications of our results.publishedVersionPeer reviewe

Yhteisön ja yhteiskunnan ehdoilla : Seurakuntien ja kuntien yhteistyö vuorovaikutuksen näkökulmasta

In this research, the cooperation between Finnish municipalities and Evangelical Lutheran parishes is studied from the standpoint of institutional interaction. The most essential theoretical background for the study is the differentiation thesis of the secularization theory. Cooperation from the viewpoints of both organizations is examined using the functional approach. Furthermore, the market theory and other theories are applied in order to place the studied phenomenon in the wider context of the theories of the sociology of religion. Sacralization in modern society and its relationship with the differentiation thesis of the secularization theory are in the theoretical foci. In addition, along with a descriptive examination of cooperation, the normative sides of the phenomenon are discussed. The survey was conducted among all municipalities and parishes in continental Finland. The questionnaires were sent to all municipal managers of youth work and afternoon activities and to all managers of child, youth and social work in the parishes. The response rate for the municipalities was 73.9 % and for the parishes 69.5 %. In addition, two qualitative data were utilized. The aim of the study is to scrutinize what kind of limitations of differentiation can be caused by the interaction between the secular and the religious. In order to solve the problem, an empirical study of sacralization in the modern context is required. For this purpose, the survey was carried out to determine the effects of the religious on the secular and the impact of the secular on the religious. In the articles of the study the following relationships are discussed: the positions of municipalities and parishes in relation to the state and civil society; cooperation in relation to differentiation; sacralization in relation to the differentiation thesis and cooperation in relation to pluralism. The results of the study highlighted the significance of the cooperation, which was contrary to the secularization theory connected to religious sacralization. The acceptance of the appearance of religion in cooperation and parishes support for municipal function was high in municipalities. Religious cooperation was more active than secular cooperation within all fields. This was also true between fields: religiously orientated child work was more active than the societally orientated social work of the church. Religious cooperation in modern fields of activity underlined sacralization. However, the acceptance of sacralization was weaker in cities than rural areas. Positive relationships between the welfare function of municipalities and the religious function of parishes emphasized the incompleteness of differentiation and the importance of sacralization. The relationship of the function of municipalities with parishes was neither negative nor neutral. Thus, in the most active fields, that is, child work and the traditional social work of the church, the orientation of parishes in cooperation supported the functions of both organizations. In more passive fields, that is, youth work and the societal social work of the church, parishes were orientated towards supporting the municipal function. The orientation of municipalities to religion underlined the perception that religious function is necessary for cooperation. However, the official character of cooperation supported accommodation to the requirements of societal pluralism. According to the results, sacralization can be effective also at the institutional level. The religious effect of voluntary cooperation means that religious sacralization can also readjust to modern society. At the same time, the results of the study stressed the importance of institutional autonomy. Thus, the public sector has a central role in successful cooperation. The conditions of cooperation are weakened if there is no official support of cooperation or adjustment to the individual rights of modern society. The results called into question the one-directional assumptions in the secularization paradigm and the modernization theory in the background. In these assumptions, religion that represents the traditional is seen to give way to the modern, especially at the institutional level. Lack of an interactional view was identified as a central weakness of the secularization paradigm. In the theoretical approach created in the study, an interactional view between religious and secular institutions was made possible by limiting the core of the differentiation thesis to autonomy. The counter forces of differentiation are despecialization and sacralization. These changes in the secularization theory bring about new interactivity on the institutional level. In addition to the interactional approach, that is, the secularization and sacralization theory created as a synthesis of the study, interaction between the religious and the secular is discussed from the standpoint of multiple modernities. The spiritual welfare role of religion is seen as a potential supporter of secular institutions. Religion is set theoretically amongst other ideologies and agents, which can create communal bonds in modern society. Key words: cooperation, municipalities, parishes, sacralization, secularization, modernization, multiple modernities, differentiation, interaction, democracy, secularism, pluralism, civil societyTässä tutkimuksessa tarkastellaan kuntien ja seurakuntien yhteistyötä institutionaalisen vuorovaikutuksen näkökulmasta. Keskeisimpänä teoreettisena taustana on sekularisaatioteorian eriytymisteesi. Tutkimuksessa hyödynnetään funktionaalista lähestymistapaa yhteistyön tarkasteluun molempien organisaatioiden tehtävien näkökulmista. Ilmiön uskontososiologiseen teoriakenttään kiinnittämisessä käytetään lisäksi markkinateorian ja muiden teorioiden näkökulmia. Teoreettisen kiintopisteen muodostaa moderni sakralisaatio sekä sen suhde uskonnollisen ja maallisen institutionaaliseen eriytymiseen. Ilmiön kuvailevan tarkastelun ohella yhteistyötä käsitellään suhteessa demokraattisen yhteiskunnan normatiivisiin lähtökohtiin. Tutkimuksen aineistona on valtakunnallinen kysely kahdelle kuntien ja kolmelle seurakuntien työalalle. Kaikkiin Manner-Suomen seurakuntiin ja kuntiin kohdistuneiden kyselyiden vastaajaryhminä olivat kunnissa koululaisten aamu- ja iltapäivätoiminnan ja nuorisotoimen vastaavat sekä seurakunnissa nuoriso-, lapsi- ja diakoniatyön vastaavat. Molempien organisaatioiden vastausaktiivisuus oli korkea (kunnat = 73,9 % ja seurakunnat = 69,5 %). Kvantitatiivisen aineiston lisäksi yhdessä tutkimusartikkelissa hyödynnetään kahta laadullista aineistoa. Tutkimuksen tehtävänä on tarkastella, millainen rajaava merkitys uskonnollisen ja sekulaarin vuorovaikutuksella on kyseisten institutionaalisten kenttien eriytymiselle. Ongelman ratkaiseminen edellyttää modernin uskonnollisen sakralisaation empiiristä hahmottamista. Toteutetut mittarit rakennettiin siten avoimeksi sekä uskonnollisesta sekulaariin että sekulaarista uskonnolliseen tapahtuvalle vaikutukselle. Tutkimusartikkeleissa käsitellään kuntien ja seurakuntien asemoitumista suhteessa valtioon ja kansalaisyhteiskuntaan, yhteistyön suhdetta uskonnollisen ja sekulaarin eriytymiseen, eriytymisteesin suhdetta sakralisaatioon ja yhteistyön suhdetta yhteiskunnalliseen moniarvoisuuteen. Tutkimuksen tulokset korostivat sekularisaatioteorian vastaisesti uskonnollisen sakralisaation merkitystä yhteistyössä. Kuntien suhtautuminen uskonnon läsnäoloon yhteistyössä ja kuntien tehtävää tukevaan seurakuntien toimintaan oli myönteinen. Uskonnollinen yhteistyö oli aktiivisinta kaikilla toimialoilla. Myös uskonnollisesti suuntautunut lapsityö oli yhteistyöltään aktiivisempaa kuin yhteiskunnallisesti suuntautunut diakonia. Lapsityön yhteistyö oli myös maaseutua aktiivisempaa kaupungeissa. Uskonnollinen yhteistyö moderneilla työaloilla korosti sakralisaation merkitystä. Yleinen hyväksyntä uskonnolliselle yhteistyölle oli kuitenkin odotetusti kaupungeissa maaseutua heikompaa. Eriytymisen keskeneräisyyttä ja sakralisaation merkitystä yhteistyössä korostivat kuntien hyvinvointitehtävän ja seurakuntien uskonnollisen tehtävän pääasiallisesti myönteiset suhteet. Kuntien suhde uskonnolliseen organisaatioon ei siis ollut voimakkaan eriytymisen mukaisesti kielteinen tai neutraali. Seurakuntien yhteistyösuuntautuminen tukikin aktiivisimmilla yhteistyöaloilla eli lapsityössä ja perinteisessä diakoniassa molempien organisaatioiden tehtäviä. Yhteistyöltään heikoilla työaloilla eli nuorisotyössä ja sosiaalisessa diakoniassa seurakunnat suuntautuivat sen sijaan tukemaan kuntien tehtävää. Kuntien suuntautuminen seurakuntien uskonnolliseen tehtävään vahvisti kuvaa uskonnollisen tehtävän välttämättömyydestä yhteistyön onnistumiselle. Yhteistyön virallisuus tuki kuitenkin yhteiskunnallisen moniarvoisuuden huomioon ottamista. Tutkimuksen tulokset osoittavat modernin sakralisaation olemassaolon institutionaalisella tasolla. Uskonnon vaikutus vapaaehtoisessa yhteistyössä tarkoittaa myös sakralisaation uudistumista modernissa yhteiskunnassa. Tutkimuksen tulokset korostivat samalla institutionaalisen autonomian keskeisyyttä yhteistyölle, minkä vuoksi julkinen sektori itse on keskeisessä asemassa yhteistyön onnistumisessa. Ilman virallista hyväksyntää ja yhteistyön sopeuttamista moderneihin yksilönoikeuksiin yhteistyön edellytykset heikkenevät. Tutkimus kyseenalaisti sekularisaatioteorian ja sen taustalla vaikuttavan modernisaatioteorian yksisuuntaisia painotuksia, joissa perinteistä edustava uskonto nähdään modernin myötä väistyvänä. Sekularisaatioparadigman heikkoudeksi tunnistettiin vuorovaikutteisen näkökulman puuttuminen. Eriytymisteesin ytimeksi katsottiin autonomia, samalla kun erikoistumisen vastainen kehitys ja sakralisaatio rajaavat eriytymistä. Tutkimuksessa esitetäänkin sekularisaatioteoriaan muutoksia, jotka tuovat uskonnollisen ja maallisen vuorovaikutteisuuden myös institutionaaliselle tasolle. Tutkimuksen pohdinnassa käsitellään teoreettisen synteesin eli uudeksi teoreettiseksi kokonaisuudeksi muodostetun sekularisaatio- ja sakralisaatioteorian rinnalla uskonnollisen ja maallisen vuorovaikutusta usean moderniteetin näkökulmasta. Hengellinen hyvinvointirooli nähdään muiden instituutioiden tehtäviä potentiaalisesti tukevana uskonnon roolina modernissa yhteiskunnassa. Uskonto asemoidaan samalla muiden yhteisöllisyyttä muodostavien aatteiden ja toimijoiden rinnalle. Avainsanat: yhteistyö, kunnat, seurakunnat, sakralisaatio, sekularisaatio, modernisaatio, useat moderniteetit, eriytyminen, vuorovaikutus, demokratia, sekularismi, moniarvoisuus, kansalaisyhteiskunt

A Historical Approach to Children s Physics Education : Modelling of DC-circuit Phenomena in a Small Group

This three-phase design research describes the modelling processes for DC-circuit phenomena. The first phase presents an analysis of the development of the DC-circuit historical models in the context of constructing Volta s pile at the turn of the 18th century. The second phase involves the designing of a teaching experiment for comprehensive school third graders. Among other considerations, the design work utilises the results of the first phase and research literature of pupils mental models for DC-circuit phenomena. The third phase of the research was concerned with the realisation of the planned teaching experiment. The aim of this phase was to study the development of the external representations of DC-circuit phenomena in a small group of third graders. The aim of the study has been to search for new ways to guide pupils to learn DC-circuit phenomena while emphasing understanding at the qualitative level. Thus, electricity, which has been perceived as a difficult and abstract subject, could be learnt more comprehensively. Especially, the research of younger pupils learning of electricity concepts has not been of great interest at the international level, although DC-circuit phenomena are also taught in the lower classes of comprehensive schools. The results of this study are important, because there has tended to be more teaching of natural sciences in the lower classes of comprehensive schools, and attempts are being made to develop this trend in Finland. In the theoretical part of the research an Experimental-centred representation approach, which emphasises the role of experimentalism in the development of pupil s representations, is created. According to this approach learning at the qualitative level consists of empirical operations like experimenting, observations, perception, and prequantification of nature phenomena, and modelling operations like explaining and reasoning. Besides planning teaching, the new approach can be used as an analysis tool in describing both historical modelling and the development of pupils representations. In the first phase of the study, the research question was: How did the historical models of DC-circuit phenomena develop in Volta s time? The analysis uncovered three qualitative historical models associated with the historical concept formation process. The models include conceptions of the electric circuit as a scene in the DC-circuit phenomena, the comparative electric-current phenomenon as a cause of different observable effect phenomena, and the strength of the battery as a cause of the electric-current phenomenon. These models describe the concept formation process and its phases in Volta s time. The models are portrayed in the analysis using fragments of the models, where observation-based fragments and theoretical fragements are distinguished from each other. The results emphasise the significance of the qualitative concept formation and the meaning of language in the historical modelling of DC-circuit phenomena. For this reason these viewpoints are stressed in planning the teaching experiment in the second phase of the research. In addition, the design process utilised the experimentation behind the historical models of DC-circuit phenomena In the third phase of the study the research question is as follows: How will the small group s external representations of DC-circuit phenomena develop during the teaching experiment? The main question is divided into the following two sub questions: What kind of talk exists in the small group s learning? What kinds of external representations for DC-circuit phenomena exist in the small group discourse during the teaching experiment? The analysis revealed that the teaching experiment of the small group succeeded in its aim to activate talk in the small group. The designed connection cards proved especially successful in activating talk. The connection cards are cards that represent the components of the electric circuit. In the teaching experiment the pupils constructed different connections with the connection cards and discussed, what kinds of DC-circuit phenomena would take place in the corresponding real connections. The talk of the small group was analysed by comparing two situations, firstly, when the small group discussed using connections made with the connection cards and secondly with the same connections using real components. According to the results the talk of the small group included more higher-order thinking when using the connection cards than with similar real components. In order to answer the second sub question concerning the small group s external representations that appeared in the talk during the teaching experiment; student talk was visualised by the fragment maps which incorporate the electric circuit, the electric current and the source voltage. The fragment maps represent the gradual development of the external representations of DC-circuit phenomena in the small group during the teaching experiment. The results of the study challenge the results of previous research into the abstractness and difficulty of electricity concepts. According to this research, the external representations of DC-circuit phenomena clearly developed in the small group of third graders. Furthermore, the fragment maps uncover that although the theoretical explanations of DC-circuit phenomena, which have been obtained as results of typical mental model studies, remain undeveloped, learning at the qualitative level of understanding does take place.Tutkimuksessa kuvataan tasavirtapiirin ilmiöiden mallinnusprosesseja kolmivaiheisessa kehittämistutkimuksessa. Ensimmäisessä vaiheessa analysoidaan tasavirtapiirin historiallisten mallien kehittymistä Voltan parin rakentamisen yhteydessä 1700- ja 1800-lukujen taitteessa. Toisessa vaiheessa suunnitellaan peruskoulun kolmasluokkalaisille opetuskokeilu, jonka tekemisessä hyödynnetään muun muassa ensimmäisen vaiheen tuloksia sekä tutkimustietoa oppilaiden tasavirtapiirin mentaalimalleista. Tutkimuksen kolmas vaihe on suunnitellun opetuskokeilun toteuttaminen, jossa tutkitaan tasavirtapiirin ilmiöitä koskevien ulkoisten representaatioiden kehittymistä kolmasluokkalaisten pienryhmässä. Tutkimuksen tavoitteena on ollut etsiä uusia tapoja ohjata oppilasta oppimaan tasavirtapiirin ilmiöitä kvalitatiivisen tason ymmärtämistä painottaen, jolloin vaikeaksi ja abstraktiksi koettua sähköoppia voisi oppia kokonaisvaltaisemmin. Erityisesti pienten koululaisten sähköopin oppimisen tutkiminen on jäänyt kansainvälisestikin vähemmälle huomiolle, vaikka tasavirtapiirin ilmiöitä opetetaan myös alemmilla luokilla. Tutkimuksen tulokset ovat tärkeitä, koska peruskoulun alaluokkien luonnontieteiden opetusta on Suomessa vahvistettu ja pyritään kehittämään. Tutkimuksen teoreettisessa osassa luodaan kokeellisuuden roolia oppilaan representaatioiden kehittymisessä korostava lähestymistapa, kokeellisuuskeskeinen representaatioiden kehittyminen. Lähestymistavan mukaan oppiminen kvalitatiivisella tasolla koostuu empiirisistä operaatioista kuten kokeileminen, havaitseminen, hahmottaminen ja luonnonilmiöiden esikvantifiointi sekä mallintavista operaatioista kuten selittäminen ja päättely. Opetuksen suunnittelun lisäksi uutta lähestymistapaa voidaan käyttää myös analyysivälineenä sekä historiallisen mallinnuksen että oppilaan representaatioiden kehittymisen kuvailussa. Tutkimuksen ensimmäisen vaiheen tutkimuskysymyksenä on, miten tasavirtapiirin historialliset mallit kehittyivät Voltan aikana. Analyysin perusteella historiallisessa käsitteenmuodostusprosessissa erottuu kolme kvalitatiivista historiallista mallia, jotka sisältävät käsitykset suljetusta virtapiiristä tasavirtapiirin ilmiöiden tapahtumapaikkana, komparatiivisesta sähkövirtailmiöstä erilaisten havaittavien seurausilmiöiden syynä sekä pariston sähköisestä voimakkuudesta sähkövirtailmiön syynä. Nämä mallit kuvaavat Voltan aikaista tasavirtapiirin ilmiöiden käsitteenmuodostusprosessia ja -vaihetta. Mallit esitetään analyysissa käyttäen mallikehyksiä, joissa havaintoihin perustuvat fragmentit ja teoreettiset fragmentit erottuvat toisistaan. Tulokset korostavat kvalitatiivisen käsitteenmuodostuksen tärkeyttä sekä kielen merkitystä tasavirtailmiöiden historiallisessa mallintamisessa. Tästä syystä näitä näkökulmia painotetaan tutkimuksen toisen vaiheen opetuskokeilun suunnittelemisessa. Lisäksi tasavirtapiirin ilmiöiden opetuksen suunnittelussa hyödynnetään historiallisten mallien taustalla olevaa kokeellisuutta. Tutkimuksen kolmannessa vaiheessa kysymyksenä on, kuinka pienryhmän ulkoiset representaatiot tasavirtapiirin ilmiöistä kehittyvät opetuskokeilun aikana. Kysymys jaetaan kahteen alakysymykseen: Millaista puhetta pienryhmän puheessa ilmenee? Millaisia tasavirtapiirin ilmiöitä koskevia ulkoisia representaatioita pienryhmän puheessa ilmenee opetuskokeilun aikana? Analyysissa havaitaan, että pienryhmän opetuskokeilu onnistui tavoitteessaan aktivoida pienryhmän puhetta. Erityisen onnistuneeksi osoittautui opetuskokeilun suunnitteluvaiheessa kehitettyjen kytkentäkorttien käyttö puheen aktivoijana. Kytkentäkortit ovat virtapiirin komponentteja esittäviä kortteja, joiden avulla oppilaat tekivät erilaisia virtapiirikytkentöjä ja keskustelivat, millaisia ilmiöitä oikeilla välineillä tehdyissä vastaavissa kytkennöissä tapahtuisi. Pienryhmän puhetta tutkitaan vertaamalla kahta tilannetta, joissa pienryhmä keskusteli samanlaisten ensin kytkentäkorteilla, sitten oikeilla komponenteilla tehtyjen kytkentöjen äärellä. Tuloksena oli, että kytkentäkortteja käytettäessä oppilaiden puheessa ilmeni enemmän korkeamman tason ajattelua sisältävää mallinnusta kuin vastaavassa keskustelussa oikeiden komponenttien kanssa. Vastauksena toiseen alakysymykseen analyysissa kuvataan pienryhmän puheessa opetuskokeilun aikana ilmenneitä ulkoisia representaatioita, jotka esitetään suljetun virtapiirin, sähkövirran ja lähdejännitteen fragmenttikarttojen avulla. Fragmenttikartat esittävät pienryhmän tasavirtapiirin ilmiöitä kuvaavien ulkoisten representaatioiden asteittaista kehittymistä opetus-kokeilun aikana. Tutkimuksen tulokset haastavat aiemmat tutkimukset sähköopin käsitteiden abstraktiudesta ja vaikeudesta: kolmasluokkalaisten ulkoiset representaatiot kehittyvät selkeästi oppilaan puhetta ja aktiivisuutta korostavan pienryhmäopiskelun aikana. Lisäksi fragmenttikartat paljastavat, että vaikka tyypillisten sähköopin mentaalimallitutkimusten tuloksina saadut tasavirtapiirin ilmiöitä kuvaavat teoreettiset selitykset olisivatkin kehittymättömiä, oppimista tapahtuu tasavirtapiirin ilmiöiden kvalitatiivisen tason ymmärtämisessä