Abstract
Kemiaa on kaikkialla elinympäristössämme. Käsittelemällä hyönteisten kemiaa opetuksessa voidaan mielekkäästi tuoda esille kemian yhteys arkielämään ja luontoon. Sen avulla voidaan laajentaa oppilaiden kuvaa kemian merkityksestä luonnossa ja innostaa oppilaita kemian opiskeluun. Oppilaiden kemian kiinnostuksen tukeminen on yksi kemian opetuksen tärkeitä tavoitteita valtakunnallisten kemian opetussuunnitelmien perusteiden mukaisesti. Aikaisemman tutkimustiedon mukaan suomalaiset oppilaat eivät ole hyvin kiinnostuneita kemiasta oppiaineena. Tarvitaan uusia lähestymistapoja mielekkääseen kemian opetukseen ja sen tutkimusta.
Tässä tutkimuksessa kehitettiin kehittämistutkimuksen kautta uusi tutkimuspohjainen verkkomateriaali lukion kemian mielekkään opetuksen tueksi. Tutkimus sisälsi neljä vaihetta: 1) tarveanalyysi, 2) oppimateriaalin tekeminen, 3) oppimateriaalin arviointi ja 4) oppimateriaalin kehittäminen. Tutkimusta ohjasi kaksi päätutkimuskysymystä: 1) Miten hyönteisten kemiaa opetetaan lukiossa? ja 2) Minkälainen on mielekäs verkko-opetusmateriaali aiheesta? Ensimmäiseen tutkimuskysymykseen etsittiin vastausta suorittamalla käytössä olevien lukion oppikirjojen sisällönanalyysi (nk. tarveanalyysi, 1. tutkimusvaihe).
Tutkimuksen toisessa vaiheessa rakennettiin uudenlainen verkkomateriaali lukion kemian opettajien käyttöön tarveanalyysin tulosten ja mielekkään kemian oppimisen teorian pohjalta. Se sisältää hyönteisten kemian teoriaa, useita tehtäviä (esimerkiksi kokeellisia ja molekyylimallinnustehtäviä) ja kuvia. Siihen kehitettiin navigointijärjestelmä käsitekarttatekniikkaa apuna käyttäen mielekkään oppimisen tukemiseksi, aiheen kokonaisuuden hahmottamiseksi ja tiedon etsimisen helpottamiseksi. Käsitekartta on graafinen tiedonesitys työkalu, joka on kehitetty mielekkään oppimisen teorian sovelluksena. Käsitekarttojen hyödyntämisestä verkkomateriaalien elementtinä on olemassa vähän aiempaa tutkimustietoa.
Tutkimuksen kolmannessa vaiheessa kehitetty verkkomateriaali arvioitiin kyselytutkimusta apuna käyttäen. Arviointiin osallistui yhteensä 17 kemian opettajaa. Tutkimus suoritettiin syksyllä 2007 MAOL ry:n syyspäivien molekyylimallinnuspajan sekä LUMA -keskuksen molekyylimallinnuspajan yhteydessä. Tapaustutkimus osoitti kehitetyn verkkomateriaalin saavuttaneen sille asetetut tavoitteet. Vastaajat kokivat materiaalin olevan kemian tasoltaan kiitettävä ja sisällöltään riittävän laaja. Käsitekarttoja pidettiin verkkomateriaalin vahvuutena. Käsitekarttojen koettiin antavan laajalle sisällölle selkeyttä ja tehostavan oppimista.
Kehitetty verkko-opetusmateriaali on yksi esimerkki mielekkään kemian opetuksen tutkimuspohjaisesta tukemisesta. Tutkimus toi esille myös lisätutkimusaiheita. Materiaalin käyttöä kouluopetuksessa ja sen vaikutusta oppilaiden mielekkääseen kemian oppimiseen olisi tärkeää tutkia jatkossa.
Tässä tutkimuksessa kehitettiin kehittämistutkimuksen kautta uusi tutkimuspohjainen verkkomateriaali lukion kemian mielekkään opetuksen tueksi. Tutkimus sisälsi neljä vaihetta: 1) tarveanalyysi, 2) oppimateriaalin tekeminen, 3) oppimateriaalin arviointi ja 4) oppimateriaalin kehittäminen. Tutkimusta ohjasi kaksi päätutkimuskysymystä: 1) Miten hyönteisten kemiaa opetetaan lukiossa? ja 2) Minkälainen on mielekäs verkko-opetusmateriaali aiheesta? Ensimmäiseen tutkimuskysymykseen etsittiin vastausta suorittamalla käytössä olevien lukion oppikirjojen sisällönanalyysi (nk. tarveanalyysi, 1. tutkimusvaihe).
Tutkimuksen toisessa vaiheessa rakennettiin uudenlainen verkkomateriaali lukion kemian opettajien käyttöön tarveanalyysin tulosten ja mielekkään kemian oppimisen teorian pohjalta. Se sisältää hyönteisten kemian teoriaa, useita tehtäviä (esimerkiksi kokeellisia ja molekyylimallinnustehtäviä) ja kuvia. Siihen kehitettiin navigointijärjestelmä käsitekarttatekniikkaa apuna käyttäen mielekkään oppimisen tukemiseksi, aiheen kokonaisuuden hahmottamiseksi ja tiedon etsimisen helpottamiseksi. Käsitekartta on graafinen tiedonesitys työkalu, joka on kehitetty mielekkään oppimisen teorian sovelluksena. Käsitekarttojen hyödyntämisestä verkkomateriaalien elementtinä on olemassa vähän aiempaa tutkimustietoa.
Tutkimuksen kolmannessa vaiheessa kehitetty verkkomateriaali arvioitiin kyselytutkimusta apuna käyttäen. Arviointiin osallistui yhteensä 17 kemian opettajaa. Tutkimus suoritettiin syksyllä 2007 MAOL ry:n syyspäivien molekyylimallinnuspajan sekä LUMA -keskuksen molekyylimallinnuspajan yhteydessä. Tapaustutkimus osoitti kehitetyn verkkomateriaalin saavuttaneen sille asetetut tavoitteet. Vastaajat kokivat materiaalin olevan kemian tasoltaan kiitettävä ja sisällöltään riittävän laaja. Käsitekarttoja pidettiin verkkomateriaalin vahvuutena. Käsitekarttojen koettiin antavan laajalle sisällölle selkeyttä ja tehostavan oppimista.
Kehitetty verkko-opetusmateriaali on yksi esimerkki mielekkään kemian opetuksen tutkimuspohjaisesta tukemisesta. Tutkimus toi esille myös lisätutkimusaiheita. Materiaalin käyttöä kouluopetuksessa ja sen vaikutusta oppilaiden mielekkääseen kemian oppimiseen olisi tärkeää tutkia jatkossa.
| Original language | Finnish |
|---|---|
| Place of Publication | Helsinki |
| Publisher | |
| Publication status | Published - 2008 |
| MoE publication type | G2 Master's thesis, polytechnic Master's thesis |
Note regarding dissertation
64 s. + 19 liitesivua ja CD-romFields of Science
- 116 Chemical sciences