Muovit ovat materiaaleina hyvin suosittuja niiden halpuuden ja monikäyttöisyyden takia. Suomessa on tullut vuoden 2016 alusta voimaan asetus, joka tiukentaa muovien keräyksen ja kierrätyksen toteutusta. Aihe onkin ajankohtainen ja se sisältyy kestävän tulevaisuuden rakentamisen kanssa lukion opetussuunnitelmien perusteiden sisällöllisiin tavoitteisiin. Ongelmalähtöinen oppiminen on oppilaslähtöinen opetusmenetelmä, jossa oppimisen pohjana käytetään käytännöstä nousevia ongelmia. Opetusmenetelmä sisältää aina käsiteltävän ongelman, itseopiskelun ja tiedonkokoamisen. Ongelmalähtöinen oppiminen, kuten myös lukion opetussuunnitelmien perusteiden oppimiskäsitys, on konstruktiivisen oppimiskäsityksen mukainen.
Tutkimus toteutettiin kaksisyklisenä kehittämistutkimuksena, jonka tavoitteena oli kehittää ongelmalähtöistä oppimateriaalia muovien kierrätyksen opettamiseen lukion kemian opetuksessa. Tutkimus sisälsi tarveanalyysin, teoreettisen ongelma-analyysiin ja oppimateriaalin kehittämisen, arvioinnin ja jatkokehittämisen.
Empiirisessä ongelma-analyysissä selvitettiin miten muovien kierrätystä opetetaan lukiossa. Tämä toteutettiin suorittamalla valituille lukion oppikirjoille sisällönanalyysi. Tulosten mukaan aihe käsitellään lukion neljännessä kemian kurssissa materiaalien ja polymeerien yhteydessä. Kierrätyksessä käytettäviä eri menetelmiä ei kirjoissa juurikaan nimellisesti esitelty, vaikka osaa kuvailtiinkin teksteissä. Aiheeseen liittyviä tehtäviä löytyi joka kirjasta, mutta ne eivät käsitelleet aihetta kokonaisuutena ja yhtään kokeellista tehtävää ei aiheesta löytynyt.
Teoreettisessa ongelma-analyysissä tutkittiin muoveihin, niiden kierrätykseen, niiden opetukseen, ympäristöopetukseen ja ongelmalähtöiseen oppimiseen liittyvää tutkimuskirjallisuutta. Tämän ja empiirisen ongelma-analyysin pohjalta kehitettiin ongelmalähtöisen oppimisen mukaisia tehtäviä ja niiden tueksi verkko-oppimateriaalia muovien kierrätyksestä. Tehtävät käsittelevät muovien kierrätystä Suomessa, muoveja merissä ja muovien hajoamista luonnossa. Verkkomateriaali on suunniteltu niin, että se ei anna suoria vastauksia kehitettyihin tehtäviin, vaan se toimii pohjana tarkemmalle tiedonhaulle.
Tutkimuksen toisessa syklissä kehitettyä oppimateriaalia arvioitiin opettajille suunnatulla verkkokyselyllä. Verkkokyselyllä kartoitettiin materiaalin kehityskohteita ja saadun palautteen avulla materiaalia jatkokehitettiin. Kyselyn perusteella vastaajat pitivät ongelmalähtöistä oppimista hyvänä lähestymistapana muovien kierrätyksen opettamiseen ja kehitettyjä tehtäviä ja materiaalia soveltuvana opetukseen ehdotettujen korjausten jälkeen. Opettajien oppaita ja apua tiedonhakuun-osiota pidettiin hyvin hyödyllisinä ja onnistuneina. Tärkeimpinä kehityskohteina pidettiin sisällön tarkastusta asiantuntijalla, ulkoasun parantamista, kuten kuvien lisäämistä, ja tekstin rakenteen selkeyttämistä. Materiaali olisi jatkossa hyvä testata oppilailla, jotta näkisi miten se toimisi oikeassa koulukontekstissa ja millaista oppimista sen avulla on mahdollista saada aikaan.
