Perussivistystehtävät

Fysiikan ja kemian perussivistystä mittaavat tehtävät jaoteltiin niiden vaativuuden mukaisesti kolmeen ryhmään. Eri tehtäväryhmien keskimääräiset ratkaisuprosentit olivat kaikkien opiskelijoiden osalta seuraavat: ilmiön tai käsitteen tunnistus erin-omainen (83 %), päättely ja hallinta kohtalainen (48 %) ja erikoistiedot heikko (35 %).

Eri määriä fysiikkaa ja kemiaa opiskelleiden opiskelijoiden taitotasoja esitellään kuvi-oissa 30 ja 31.

Suurimmassa osassa ilmiön tai käsitteen tunnistusta edellyttävissä tehtävissä riitti vastaukseksi selvitys, oliko esitetty väite oikein vai väärin. Heikoiten osattiin tehtä-vää 26, jossa pyydettiin valitsemaan selitys sille, miksi ihminen palelee märissä vaat-teissa. Vastausvaihtoehtojen b veden haihtuminen sitoo energiaa ja c vesi jäähtyy nopeammin kuin ilma välinen valinta pelkän arkikokemuksen perusteella oli vaikeaa. Opiskelijois-ta 49 % valitsi oikean vaihtoehdon b ja pystyi yhdistämään arkikokemuksen fysiikan ja kemian tietoihin. Selkeästi väärän vaihtoehdon a vesi johtaa hyvin lämpöä valitsi 15 % vastaajista.

Tunnistuksen lisäksi päättelyä ja edellistä syvällisempää käsitteiden ja ilmiöi-den hallintaa edellyttävissä tehtävissä vähän oppiaineita opiskelleista vain vajaa 5 % ylsi korkeintaan hyvään tulokseen. Paljon opiskelleista vajaa 50 % saavutti hyvän tai erinomaisen tuloksen. Esimerkkeinä tämän ryhmän tehtävistä ovat kemiallisten ai-neiden käyttöä (tehtävä 25), kemiallisten merkkien hallintaa (tehtävä 45), aineen sekä avaruuden rakenneosien suuruusluokkia (tehtävä 46) ja kriittistä lukutaitoa (tehtävä 75) testaavat tehtävät.

Tehtävä 45 oli 9. luokan luonnontieteen oppimistulosten arvioinnista poimittu teh-tävä (koe 1, tehteh-tävä 20). Tässä arvioinnissa 77 % valitsi oikean vaihtoehdon merkinnän 10 H₂O-tulkinnalle. Perusopetuksen päättövaiheen arvioinnissa oikeita vastauksia oli 74 %:lla vastaajista (Rajakorpi, 1999).

Tehtävää 46 oli tarkennettu perusopetuksen arvioinnin vastaavasta tehtävästä (koe 2b, tehtävä 1) ja lisäksi vastauslomakkeella tarkennettiin, että tarkoituksena oli asettaa tehtävässä mainitut aineen ja avaruuden rakenneosat koon mukaan suuruus-järjestykseen. Vastauksessa hyväksyttiin järjestykset kvarkki, elektroni, atomin ydin, vety-atomi, vetymolekyyli, Kuu, Maa, Aurinko, Aurinkokunta, galaksi tai elektroni, kvarkki, ato-min ydin, vetyatomi, vetymolekyyli, Kuu, Maa, Aurinko, Aurinkokunta, galaksi, sillä elektro-nin ja kvarkin kokojärjestystä ei tiedetä. Ilman pisteitä jäi 13 % vastaajista ja 26 % osasi järjestää kaikki rakenneosaset oikeaan järjestykseen. Tehtävän keskimääräinen ratkaisuprosentti oli 59 %. Perusopetuksen arvioinnissa 32 % vastaajista jäi ilman pisteitä (Rajakorpi, 1999).

Esimerkkeinä heikoimmin hallituista tähän ryhmään kuuluvista tehtävistä ovat tehtä-vät 25 (ratkaisuprosentti 29 %) ja 75 (ratkaisuprosentti 14 %). Tehtävässä 25 oli mahdollista päätellä oikea ratkaisu sulkemalla pois selvästi väärät vaihtoehdot, vaikka ei olisikaan tiennyt, että typpikaasu on tehotonta, minkä vuoksi sitä käytetään hapettuvien aineiden suojakaasuna. Tehtävässä 75 oli katkelmia erään

laihdutus-lääkkeen mainoksista. Tehtävässä piti arvioida laihdutus-lääkkeen vaikutustapojen mainontaa sekä pohtia esitettyjen väitteiden perusteluja. 39 % opiskelijoista jätti tehtävän koko-naan käsittelemättä. Vastanneista vain osa käsitteli molempia kohtia. Vastauksia ei analysoitu tarkemmin. Esimerkkinä erään opiskelijan vastaus: ”Mielestäni koko tuote vaikuttaa huijaukselta. Varsinkin kohta 4 epäilyttää: jos liuos on hapan, miten jauheesta valmistetut kapselit voisivat maistua neutraalille suussa, kun sylki liuottaa niitä. Muut-kaan väitteet eivät tunnu perustelluilta.” Kohdassa b kysyttiin mainoksessa mainitus-ta ilmiöstä, joka on puhmainitus-taasti biologinen ja jossa ei mainitus-tapahdu minkäänlaismainitus-ta kemiallismainitus-ta reaktiota. Useat jättivät vastaamatta tai vastasivat jo a-kohdan yhteydessä. Monet vas-tauksista osoittivat hämmennystä: ”En keksi sellaista esimerkkiä. Tuskin sitä on ole-massa.” Jotkut olivat olleet löytävinään näitä ilmiöitä. Näistä esimerkkeinä ovat mm.

”Esimerkiksi ihmisen lämmönsäätely on puhtaasti biologinen tapahtuma, jossa eli-mistö pyrkii säilyttämään homeostaasin eli tasapainon mm. hikoilun avulla.” , ”Ruo-kailu on biologinen tapahtuma.”, ”Napautetaan vasaralla polveen.”

Loput perussivistystä mittaavista tehtävistä oli sellaisia, että niiden ratkaisemiseen tarvittiin erikoistietoja, kuten mekaniikan lakien osaamista (tehtävät 29, 34, 38, 39), kemialliseen sidokseen liittyviä tietoja (63, 66) tai peruskemian tietojen yhdistämistä arkipäivän tilanteeseen (47, 68). Tämän tehtäväryhmän ratkaisuprosentti, 35 %, oli perussivistystehtävien huonoin. Vain noin 20 % paljon opiskelleista ylsi hyviin tai erinomaisiin suorituksiin. Lähes 90 % vähän opiskelleista ratkaisi tämän ryhmän teh-tävät heikosti.

Mekaniikan valintatehtävien osalta opiskelijat eivät valinneet oikeita vaihtoehtoja ko-vinkaan varmasti. Esimerkiksi tehtävässä 29 oikean vaihtoehdon c Auton liiketilan muuttuessa autossa istuva henkilö pyrkii säilyttämään liiketilansa. valitsi 49 % opiskelijoista, joten virheellisiä valintoja teki 51 % opiskelijoista. Lähes kolmasosa oli sitä mieltä, että äkillisesti jarruttavassa bussissa istuva henkilö kallistuu eteenpäin, koska häneen kohdistuu menosuuntaan vaikuttava voima. Tehtävän 38 suosituin (44 %) väärä vaih-toehto oli Astronautti vetää näin itsensä aluksen luo. Mekaniikan lakien mukaisen oikean vaihtoehdon Molemmat liikkuvat toisiaan kohti. valitsi puolet opiskelijoista.

Tehtävän 47 ratkaisuprosentti oli keskimäärin 54 %. Täydet 7 pistettä sai vain noin 3

% opiskelijoista Tehtävässä tuli tulkita valkaisuaineen tuoteselosteessa mainittujen aineiden kemiallisia ominaisuuksia sekä valita annetuista varoitusmerkeistä valkaisuainepakkaukseen soveltuvimmat. (Varoitusmerkit löytyvät matemaattisten aineiden taulukkokirjasta, joka opiskelijoilla sai olla kokeessa mukana.) Tehtävän 68 tulos on hyvin heikko (18 % ). 54 % vastanneista sai tehtävästä nolla pistettä. Tehtä-vässä piti tunnistaa luonnonvesissä esiintyvien ionien kaavoja ja tietää, mitkä ioneista aiheuttavat vesistöjen rehevöitymistä. Periaatteessa tehtävään voi vastata perusopetuksen tietojen nojalla, sillä aihepiiriltään se kuuluu perusopetuksen opetus-suunnitelmaan.

Tehtävän 74 ratkaisuprosentti, 15 %, noudatti muiden tuottamistehtävien linjaa. Noin joka kolmas jätti vastaamatta tähän maailmankaikkeuden ja atomiytimen rakennetta koskevaan kysymykseen ja vastanneista lähes joka toinen sai vastauksestaan nolla pistettä. Tehtävä oli kevään 1985 reaalikokeen yleisen fysiikan kysymyksenä.

67

KUVIO 30. Eri määriä fysiikkaa opiskelleiden opiskelijoiden taitotasot perussivistystä mittaavissa tehtävissä.

KUVIO 31. Eri määriä kemiaa opiskelleiden opiskelijoiden taitotasot perussivistystä mittaavissa tehtävissä.

Opiskelijat osoittivat tunnistavansa joitain fysiikkaan ja kemiaan liittyviä ilmiöitä ja käsitteitä. Yksinkertaisissa valintatehtävissä osattiin melko hyvin valita oikea vaihto-ehto. Nämä tehtävät käsittelivät välttämättömiä tai ainakin tarpeellisia arkipäivän tie-toja. Asioista osattiin joitain yksittäisiä tietoja, mutta esimerkiksi mekaniikan peruslait eivät ole tuttuja. Tuottamistehtäviin ei vastattu mielellään ja vain harvoin laajasti. Tämä osoittanee, että oppiaineiden hallinta ei perustasolla ole vahvalla pohjalla, mikä vai-keuttaa sekä asioiden syvällisempää ymmärtämistä että jatko-opintoja.