Luonnontieteet yläkoulun käsitöissä : Matemaattisluonnontieteellisten oppiaineiden integroiminen yläkoulun käsityön teknisen työn sisältöihin - Nivala, Kari (My University, 2026)
Tutkimukseni tavoitteena oli selvittää, mitä matemaattisluonnontieteellisten oppiaineiden sisältöjä käsityönopettajat opettavat käsityön teknisen työn sisältöjen ja työtapojen yhteydessä. Selvitin myös, millaisissa tilanteissa niitä opetetaan ja, mitä hyötyjä ne tuovat oppilaan oppimiseen. Lisäksi selvitin käsityönopettajien näkemyksiä niistä haasteista, joita he kokevat matemaattisluonnontieteellisten oppiaineiden integraatiossa käsityön teknisen työn sisältöihin ja työtapoihin. Tutkimukseni rajoittui matemaattisluonnontieteellisten oppiaineiden osalta fysiikkaan, kemiaan ja matematiikkaan. Tutkimukseni edustaa kvalitatiivista tutkimusta ja se kohdentuu käsityön aineenopettajiin. Aineisto on kerätty Webropol-kyselyllä, jonka pääasiallisena kysymysmuotona ovat avoimet kysymykset. Kysely lähetettiin 30:een Suomen paikkakuntaan. Kyselyyn vastasi 15 opettajaa. Aineiston analyysi on tehty sisällönanalyysin keinoin. Ensimmäiseksi redusoin tutkimusdatasta epäoleelliset asiat ja keskityin tutkimuksen kannalta merkityksellisiin teemoihin. Tämän jälkeen klusteroin vastaukset eli kokosin eroja ja yhtäläisyyksiä. Lopuksi abstrahoin aineiston ja muodostin yläluokkia, joita hyödynsin tulosten avaamisen yhteydessä. Tutkimukseni mukaan eniten opetettuja sisältöjä olivat fysiikan osalta sähköopin sisällöt elektroniikassa sekä lämpöopin ja lujuusopin sisällöt metallitöiden yhteydessä. Kemian osalta taas eniten opetettuja sisältöjä olivat happoihin ja emäksiin liittyvät sisällöt, metallien ominaisuuksiin liittyvät sisällöt sekä hapettumis-pelkistysreaktioihin liittyvät sisällöt, joita taas opetettiin lähinnä pintakäsittelyn, hitsaamisen ja piirilevyjen valmistuksen yhteydessä. Matematiikan sisällöistä eniten opetettuja olivat geometrian, aritmetiikan ja mittaamisen sisällöt, joita oli opetettu etenkin tuotesuunnittelun, mittaamisen ja materiaalin menekin laskemisen yhteydessä. Fysiikan, kemian ja matematiikan integroimisesta käsitöihin koettiin olevan hyötyä teorian ja käytännön yhdistämisessä, sisältöjen syvällisemmän ymmärryksen muodostamissa sekä arkielämän taitojen kehittymisessä. Matematiikka korostui luontevimpana oppiaineena teorian ja käytännön yhdistävänä linkkinä ja sen opettamisessa käsityönopettajilla vaikutti olevan vähiten haasteita. Sen sijaan hieman yllättävästi käsityönopettajien mukaan oppilailla näyttää olevan eniten haasteita juuri matematiikassa. Tutkimukseen vastanneet opettajat kertoivat integraation haasteeksi oppilaiden heikon koulumenestyksen ja vähäisen kiinnostuksen matemaattisluonnontieteellisiä aineita kohtaan. Vastaajista noin puolet myös koki taitonsa tai motivaationsa opettaa matemaattisluonnontieteellisiä aineita osana käsityötä puutteellisiksi. Haasteita koettiin aiheutuvan myös rajallisista aikaresursseista sekä aineenopettajien välisen yhteistyön vähäisyydestä.

The aim of my study was to examine what content from mathematics and science craft teachers teach in connection with the content and working methods of technical craft. I also investigated in what kinds of situations this content is taught and what benefits it brings to students’ learning. In addition, I explored craft teachers’ views on the challenges they experience in integrating mathematics and science subjects into the content and working methods of technical craft. In terms of mathematics and science, my study was limited to physics, chemistry, and mathematics. My study represents qualitative research and focuses on subject teachers of craft education. The data were collected through a Webropol survey, in which open-ended questions served as the primary question format. The survey was sent to 30 localities in Finland, and 15 teachers responded. The data were analyzed using content analysis. First, I reduced the research data by excluding irrelevant information and focusing on themes relevant to the study. After this, I clustered the responses by identifying differences and similarities. Finally, I abstracted the data and formed upper-level categories, which were used in presenting the results. According to my study, the most frequently taught content in physics consisted of electricity-related topics in electronics, as well as topics related to thermodynamics and strength of materials in connection with metalwork. In chemistry, the most frequently taught content included topics related to acids and bases, the properties of metals, and oxidation–reduction reactions, which were mainly taught in connection with surface treatment, welding, and the manufacture of printed circuit boards. In mathematics, the most frequently taught content included geometry, arithmetic, and measurement, particularly in connection with product design, measuring, and calculating material consumption. The integration of physics, chemistry, and mathematics into craft education was perceived to benefit the connection between theory and practice, the development of a deeper understanding of content, and the improvement of everyday life skills. Mathematics was highlighted as the most natural subject as a link connecting theory and practice, and craft teachers seemed to have the fewest challenges in teaching it. However, somewhat surprisingly, according to craft teachers, students seem to have the most challenges in mathematics. The teachers who participated in the study identified students’ weak academic performance and limited interest in mathematics and science subjects as challenges for integration. About half of the respondents also felt that their skills or motivation to teach mathematics and science subjects as part of craft education were insufficient. Challenges were also perceived to arise from limited time resources and the lack of collaboration between subject teachers.
Keywords: Matemaattisluonnontieteelliset oppiaineet; käsityö; teknisen työn työtavat ja menetelmät; kiinnostus; käsityönopettaja