Tämän pro gradu -työn tavoitteena oli kehittää tutkimuksellista opetusmenetelmää peruskoulun yhdeksäsluokkalaisten kemian oppitunnille, jossa opiskeltavana aiheina olivat Suomen kemianteknologiateollisuus, sen tuotteita ja tuotantoprosesseja. Lisäksi tarkoituksena oli tutustua yhden kemian teknologiateollisuuden tuotteen elinkaarianalyysin tekoon. Opetusmenetelmän kehitys lähti liikkeelle tarveanalyysistä, jossa tutkittiin viittä eri markkinoilla olevaa kemian peruskoulun oppikirjaa. Havaittiin, että mikään kemian oppikirjoista ei ole esitellyt täysin kattavasti Suomen teknologiateollisuutta. Aikaisemmissa kemian opetuksen tutkimuksissa oli todettu, että oppilaiden kiinnostus kemian opiskelua ja teknologiaa kohtaan lisääntyy, jos opetettava asia liittyy oppilaan arkielämää.
Tässä työssä käytetty vaihtoehtoinen opetusmenetelmä perustui tutkimukselliseen opiskeluun kemian teknologianteollisuuden kontekstissa ja se oli osana STSE – opetusta, joka yhdistää opetetun kemian asian oppilaiden elämään linkittyen samalla tieteeseen ja teknologiaa sekä ympäröivään yhteiskuntaan ja ympäristöön. Peruskoulun kemian opiskelussa harvoin hyödynnetään nykyaikaista viesti- ja tietotekniikkaa, jonka käyttöön pyrittiin oppilaita kannustamaan tässä opetusmenetelmässä.
Tämä oli tapaustutkimus, joka koekäytettiin eräässä suomalaisessa peruskoulussa ja siihen käytettiin aikaa keskimäärin noin 21 kemian oppituntia sisältäen jaksokokeen sekä kokeen palautuksen. Tapaustutkimuksessa oli mukana kolme eri kemian ryhmää, yhteensä 66 oppilasta, joista tyttöjä oli 45 ja poikia 21.
Tutkimusaineistoa on tarkasteltu kvantitatiivisesti, mutta tutkimusaineistossa on myös esitelty kvalitatiivisia oppilaskyselyn tuloksia. Tutkimuksessa on käsitelty STSE – opetusta ja tuloksissa tarkastellaan sen vaikutusta oppilaan tekemiin esitelmiin, heidän kemian jaksoarvosanaan sekä vertaillaan tyttöjen ja poikien arvosanojen eroja. Kvalitatiivisista tuloksista tarkastellaan oppilaskyselyn tuloksia.
Tämä työ osoittaa, että tyttöjen ja poikien kemian arvosanat korreloivat hyvin aikaisemmin annettuja kemian arvosanoja. Tyttöjen ja poikien tuloksissa ei ollut tilastollisesti merkittävää eroa. Tässä opetusmenetelmä kokeilussa oppilaiden (N = 66) kemian jaksoarvosanojen keskiarvo (8,5) nousi lähelle kiitettävää. Oppilaista jaksoarvosana nousi 49 prosentilla oppilaista ja vain alle kymmenellä prosentilla laski jaksoarvosana. Kvalitatiilisista tuloksista voidaan sanoa, että suurin osa oppilaista mainitsi opiskelun kivaksi mutta haastavaksi tällä opetusmenetelmällä opiskeltaessa. Heidän toiveena oli, että jatkossa olisi enemmän vastaavanlaisia kemian oppimistehtäviä.
Opetusmenetelmän jatkokehittelyssä kannattaisi lisätä opetusmenetelmään joko yritysvierailuja kemian teknologiateollisuuteen tai pyytää kemian alan yrityksen edustajan kouluvierailulle, joka osaltaan lisännee mielenkiintoa kemian opiskelua ja teknologiateollisuutta kohtaan.
