Automaatioteknologian opetus kuvakepohjaisella ohjelmointikielellä : teknologiakasvatuksen opetuskokeilu kolmessa eri käyttöympäristössä

Tutkimus kuuluu Helsingin yliopiston opettajankoulutuslaitoksen luonnontieteen ja teknologian opetusta ja opetusvälineitä kehittävään LUONTI-projektiin. Tutkimuksen tarkoituksena on teknologiakasvatukseen liittyvän käsitteistön selkiyttäminen ja projektissa kehitetyn laitteiston, Empirica Controlin, käyttöönotto ja sen tutkiminen. Teoreettisessa taustassa tarkastellaan teknologiaa ja teknologiakasvatusta oppivelvollisuuskoulun näkökulmasta. Erilaisia teknologiamäärittelyjä ja ajatuksia teknologian olemuksesta verrataan tutkimuksessa kehitetyillä malleilla. Teknologia on luonteeltaan integroiva aihepiiri, jolle on ainakin tässä tutkimuksessa esitetyn teorian valossa vaikea määritellä omaa tiedonalaa ja siten luontevaa paikkaa omana oppiaineenaan. Avoimessa oppimisympäristössä tapahtuvaa kognitiivisen teorian mukaista oppimista on hahmoteltu muokkaamalla Lehtisen (1988) esittämää mallia. Aikaisempien tutkimus- ja kokeiluraporttien perusteella määritellään kolme luovaa ongelmanratkaisua ja avointa oppimisympäristöä hyödyntävää työtapaa: mallintava menetelmä, ongelmanratkaisu ja vapaa kokeilu. Empirica Controlia verrataan tekstipohjaiseen Logoon ja muihin markkinoilla oleviin laitteistoihin sekä tarkastellaan sen ominaisuuksia didaktiikan ja konstruktivistisen oppimisteorian näkökulmasta. Tutkimuksen empiirinen osuus koostuu kolmesta opetuskokeilusta. Laajin kokeilu järjestettiin kahdella helsinkiläisellä peruskoulun ala-asteen 2. luokalla. Menetelmällisenä viitekehyksenä oli neljä sykliä käsittävä opetus- ja arviointikäytäntöjen kehittämiseen pyrkivä toimintatutkimus, jossa jokainen sykli pitää sisällään kvantitatiivisesti suoritetun oppimisen tarkastelun. Tiedonhankintamenetelminä käytettiin oppilaiden itsearviointia, erilaisia haastatteluja ja ääninauhan tukemaan strukturoitua päiväkirjaa pyrkien menetelmälliseen triangulaatioon. Näitä tuloksia varmennettiin kahdella lyhyemmällä opetuskokeilulla, joista toisessa tutkittavat olivat viidesluokkalaisia ja toisessa luokan- ja lastentarhanopettajiksi opiskelevia. Tutkimus tuotti kokemuksia Empirica Controlin opetuskäytöstä sekä laitteiston kehittämisehdotuksia. Tulosten mukaan oppilailla oli työskentelyn vaatiman teknologiaan, tietotekniikkaan ja rakentamisee nliittyvät perusvalmiudet. He kokivat työskentelyn positiivisena ja oppivat käyttämään ohjelmointikielen yksinkertaisimpia käskyjä. Lyhyemmät opetuskokeilut antoivat samansuuntaisia tuloksia. Teknologian oppimista tutkittiin automaatioteknologisten laitteiden toiminnasta annettujen selitysten kautta. Selityksissä havaittiin vain hienoista paranemista. Avainsanat: teknologiakasvatus, konstruktivismi, avoin oppimisympäristö, ryhmätyö, tietokoneavusteinen opetus,triangulaatio Keywords: technology education, constructivism, open learning environment, groupwork, computer-aided instruction,triangulatio

Problem Solving with an Icon Oriented Programming Tool: A Case Study in Technology Education

In 1995, the authors started the Empirica Control for Technology Education (ECTE) project in the Department of Teacher Education at the University of Helsinki with the purpose of widening the possibilities for creative problem solving in technology education. First, an icon-oriented visual programming tool was developed to teach computer control technology, along with an appropriate computer interface. Authors developed the new programming tool to minimize the need for direct guidance from the teacher and to reduce the need for rote memorization of programming rules. It was also designed to allow for constructive and creative activities by the students. Along with the software and hardware, handbooks for creative problem solving in control technology were written and in-service training was organized to support teachers in their efforts to develop creative problem solving through technology education programs in Finnish comprehensive schools. The development of this new computer control..

Seasonal fluctuation of riverine navigation and accessibility in Western Amazonia : An analysis combining a cost-efficient GPS-based observation system and interviews

Accessibility and transportation possibilities are key factors influencing societal conditions and land use patterns in rural areas. Thus, information on the spatial patterns of accessibility and transportation can be of paramount importance in understanding regional differences in development, human livelihood and land use patterns. Analysing spatio-temporal transportation patterns is particularly challenging in areas where everyday transportation is based on unscheduled public transportation and a naturally controlled seasonal transportation network, such as rivers. Here, our aim is to provide information on the seasonal dynamics of riverine transportation and its effects on accessibility patterns in Peruvian Amazonia. We analysed riverine transportation speeds using a low-cost GPS-based riverboat observation system. Spatio-temporal accessibility patterns were generalised from the GPS-observations that were classified according to seasons into the high water season, intermediate season and low water season. We show that navigation along the rivers has a clear seasonal and directional (upstream/downstream) variation, which varies with different types of rivers based on channel morphology. In addition, we conducted interviews with local people to study their perceptions of the seasonal changes in navigation and the accuracy of transportation schedules. As the travel distances in Peruvian Amazonia are generally long, seasonal and directional differences have clear impacts on the overall accessibility patterns in the area and on the livelihoods of riverine inhabitants. Furthermore, the lack of clearly scheduled transportation causes considerable uncertainty about transportation options for local communities. The baseline information of the seasonal and directional variation of riverine transportation and travel speeds provided by our work is usable in further accessibility and livelihood analyses for Peruvian Amazonia, but it may also be useful in other areas relying on riverine transportation.Peer reviewe