Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää tutkimisen taitoja edistävä oppimiskokonaisuus spektrofotometriasta lukion kemian opetukseen. Tutkimisen taidot nousevat lukion opetussuunnitelman perusteissa (2015) vahvasti esille kemian opetukselle suunnatuissa tavoitteissa ja myös erikseen jokaisen kurssin kohdalla. Tutkimisen taitojen harjoittelemisella pyritään edistämään opiskelijoiden kykyä tutkia ja niiden harjoitteleminen on osa 2000-luvun taitojen oppimista. Spektrometria on nostettu esille keskeisenä sisältönä lukion toisella kurssilla esimerkkinä aineen rakenteen analyysimenetelmistä. Se on myös keskeinen analyysimenetelmä kemiassa ja sillä on lukuisia opiskelijoiden elämään liittyviä sovelluksia. Tämän tutkimuksen tutkimuskysymyksinä olivat:
1. Miten spektrofotometriaa opetetaan lukion kemian opetuksessa?
2. Milla keinoilla tutkimisen taitojen kehittymistä voidaan edistää?
3. Miten kehitetty oppimiskokonaisuus vaikutti opiskelijoiden tutkimisen taitoihin?
Tutkimusmenetelmänä käytettiin kehittämistutkimusta, jossa tuotosta kehitettiin kahdessa syklissä. Tutkimuksen ensimmäinen sykli sisälsi empiirisen ongelma-analyysin ja teoreettisen tarveanalyysin. Empiirinen ongelma-analyysi pyrki vastaamaan ensimmäiseen tutkimuskysymykseen lukion oppikirjojen sisällönanalyysin avulla, sekä hyödyntämällä aikaisemman mittausautomaatiotyön tuloksia. Teoreettisessa tarve-analyysissä vastattiin toiseen tutkimuskysymykseen tutkimalla tutkimisen taitojen ja tutkimuksellisuuden teorioita. Teoreettisen tarve-analyysin ja empiirisen ongelma-analyysin pohjalta kehitettiin ensimmäinen kehittämistuotos eli oppimiskokonaisuus spektrofotometriasta. Tutkimuksen toisessa syklissä kehitettyä oppimiskokonaisuutta testattiin yhdessä lukiossa Uudellamaalla. Oppimiskokonaisuutta pääsi kokeilemaan yksi opettaja ja hänen kaksi oppilasryhmäänsä lukion kemian 7. kurssilta. Sekä oppilailta että opettajalta kerättiin tutkimustietoa kolmatta tutkimuskysymystä varten. Opiskelijoiden ja opettajan vastauksien pohjalta tuntisuunnitelmaa sekä verkkosivujen materiaaleja paranneltiin vastaaman paremmin lukion kemian opetuksen tarpeita.
Tässä tutkimuksessa saatiin tietoa tutkimisen taitoja kehittävän opetuksen piirteistä, tuotettiin konkreettinen kehittämistuotos ja saatiin tietoa tuotoksen vaikutuksesta opiskelijoiden tutkimisen taitoihin. Tutkimisen taitoja kehittävälle opetukselle tyypillistä on opiskelijoiden aktiivinen osallistuminen oman tutkimuksen suorittamiseen, sosiaalinen vuorovaikutus ja kysymysten esittäminen. Tällainen on myös tutkimuksessa kehitetty oppimiskokonaisuus, joka koostuu tutkimuksellisesta tuntisuunnitelmasta ja opiskelijoiden itsenäistä työskentelyä tukemaan kehitetystä verkkomateriaalista. Verkkomateriaali sisältää taustatietoja spektrofotometriasta ja oppilastöitä aiheesta. Se on saatavilla osoitteessa: https://spektrofotometriasta.wordpress.com. Materiaali tarjoaa myös opettajille työohjeita ja vaihtoehtoisia tuntisuunnitelmia spektrometrian käsittelemiseen oppitunneilla. Opiskelijoiden ja opettajan kokemuksien perusteella kehitetty oppimiskokonaisuus kehittää kattavasti opiskelijoiden tutkimisen taitoja ja tutustuttaa oppilaat hyvin spektrofotometrin toimintaperiaatteisiin. Tässä tutkimuksessa testattuja opetusmenetelmiä olivat oman tutkimuksen suorittaminen, tutkimusaiheen valitseminen, kysymysten esittämiseen rohkaiseminen ja ryhmätyöskenteleminen. Tutkimus antaa suuntaa tutkimisen taitojen ja spektroskopian opiskelemisesta lukiotasolla. Opiskelijat kokivat kokonaisuuden mielenkiintoisena ja tulevaisuuden kannalta hyödyllisenä.
