Tässä tutkimuksessa käsitellään oppilaiden mekaniikan käsitteellistä osaamista. Tarkemmin osaamista tarkastellaan yläasteikäisten keskuudessa. Erityisesti tarkasteluun on otettu Newtonin liikelakien ymmärtäminen.
Teoriaosuudessa tarkastellaan fysiikan opetuksen merkitystä, fysiikan tavoitteita kouluaineena, fysiikkaan liittyviä ennakkokokäsityksiä, fysiikan käsitteiden väärin ymmärryksiä, sekä oppimisvaikeuksia yleisesti. Perusopetuslaki ja opetussuunnitelma antavat fysiikan opetukselle raamit, joten edellä mainittuja asioita peilataan näiden kautta. Peruskoulun mekaniikkaan liittyviä käsitteitä ja termejä käsitellään sillä tasolla, kuin ne voidaan peruskoulussa ottaa esille.
Tutkimuksen keskeinen osa on kyselytutkimus. Kysely suoritettiin kahdessa Uudenmaan koulussa syksyllä 2015. Kyselyyn osallistui 148 oppilasta, jotka olivat peruskoulun 7.-9. luokalla. oppilasryhmiä oli 15. Kysymykset liittyivät mekaniikan käsitteelliseen osaamiseen. Newtonin liikelait ovat koulufysiikassa mekaniikan opetuksessa keskeisessä osassa. Tästä syystä kysymyksissä on keskitytty nimenomaan Newtonin liikelakien ymmärtämiseen. Kyselyssä kysyttiin myös oppilaiden parhaaksi havaitsemiaan oppimistapoja, sekä tuen tarvetta fysiikan opiskelussa.
Tutkimuksessa saatujen tulosten perusteella oppilaat osaavat löytää monivalintatehtävistä helposti oikean ratkaisun. Avoimiin kysymyksiin vastaaminen on heikompaa. Oppilaat vastaavat näihin kysymyksiin vaillinaisesti, virheellisesti ja käyttävät oppimiaan fysiikan termejä väärissä yhteyksissä. Oppilaat nimesivät parhaiksi oppimismenetelmiksi kokeellisten töiden tekemisen sekä opettajan opetuksen kuuntelemisen. Tähän tutkimukseen osallistuvien oppilaiden tuen tarve oli kovin vähäistä.
