Yksi kemian opetuksen suurimmista haasteista on se, etteivät oppilaat koe opetusta mielenkiintoiseksi. Tämä on suuri ongelma, sillä yhteiskunta kaipaa yhä enenevässä määrin kemian asiantuntijoita ratkaisemaan niin lähestyviä ympäristöuhkia kuin kehittämään taloudellisesti hyödyttäviä kemiallisia sovelluksia. Opetuksen kehittäminen mielenkiintoisemmaksi ja motivoivammaksi vaatii kuitenkin hyväksi todettuja opetuksen työtapoja ja menetelmiä. Tämä tutkimus keskittyy tarkastelemaan yhtä tällaista työtapaa, käsitepiirrosta. Käsitepiirrosta on tutkittu opetustapana useissa ulkomaisissa tutkimuksissa ja nämä ovatkin antaneet hyviä tuloksia työtavan vaikutuksesta oppilaiden kiinnostukseen, argumentointitaitoihin, tuntiaktiivisuuteen sekä opiskelumenestykseen. Nyt tehtävä fenomenologinen tapaustutkimus pyrkii vastaamaan kahteen käsitepiirrosten käyttöön liittyvään tutkimuskysymykseen eli millaisiksi suomalaisen peruskoulun oppilaat kokevat käsitepiirrosten käytön kemiantunnillaan ja kuinka ne vaikuttavat oppilaiden opiskelumotivaatioon. Tutkimus on ensimmäinen suomalainen käsitepiirroksia käsitellyt tutkimus.
Tutkimuksessa tutkittiin kahta peruskouluryhmää, yhtä seitsemättä ja yhtä kahdeksatta luokkaa. Se toteutettiin siten, että oppilasryhmien oma opettaja piti aluksi molemmille ryhmille käsitepiirrosoppitunnit tutkimuksen tekijän kanssa yhdessä laadituilla käsitepiirroksilla. Oppituntien pitämisen jälkeen osalle ryhmien oppilaista järjestettiin semistrukturoidut haastattelut, joiden avulla pyrittiin selvittämään näiden käsitepiirroskokemuksia sekä mahdollisia motivaation kasvuun vaikuttavia tekijöitä. Seitsemäsluokkalainen oppilasryhmä sisälsi yhteensä 16 ja kahdeksasluokkalainen ryhmä 17 oppilasta. Seitsemäsluokkalaisista haastatteluun osallistui viisi oppilasta ja kahdeksasluokkalaisista seitsemän. Oppilashaastattelujen lisäksi tietoa kerättiin myös kyselemällä tunteja pitäneen opettajan huomioita oppilaiden tuntityöskentelystä. Haastattelujen pitämisen jälkeen haastattelutiedostot litteroitiin ja laadituista litterointitiedostoista luotiin taulukot ilmaisemaan haastattelukysymysten vastausten sisältämiä yhteisiä vastausteemoja. Tutkimuksen datan keräys- ja analysointimenetelmät lainattiin aikaisemmista käsitepiirrostutkimuksista tulosten luotettavuuden maksimoimiseksi.
Haastattelukysymysten vastausten perusteella huomattiin, että oppilaat kokivat käsitepiirrokset positiivisessa valossa: niitä pidettiin muun muassa visuaalisesti kiinnostavina ja opetusta selkeyttävinä. Nämä käsitepiirroskokemukset myös viittasivat tutkimuksessa käytettyjen motivaatioteorioiden valossa oppilaiden opiskelumotivaatioon vaikuttavien tekijöiden positiiviseen kehitykseen ja näin ollen opiskelumotivaation kasvuun. Merkille pantavaa oli, että havaitut käsitepiirroskokemukset olivat pääasiassa hyvin samanlaisia aikaisempien käsitepiirrostutkimuksien kanssa vaikka tutkimukset suoritettiin eri aineissa ja eri maiden oppilailla. Tämä osoittaa sen, etteivät käsitepiirrosten positiiviset vaikutukset motivaation taustatekijöihin ole sidottuja oppilaiden kansalaisuuteen tai opetettavaan aineeseen.
Vaikka tutkimuksen tuloksia ei voidakaan tapaustutkimuksen luonteen johdosta sellaisenaan täysin yleistää, antavat ne vahvan viitteen siitä, että käsitepiirrokset soveltuvat todella hyvin osaksi niitä kemianopetuksen työtapoja, joilla pyritään heijastamaan oppilaille kemian kiinnostavuutta ja mielekkyyttä. Mahdollisten jatkotutkimusten aiheita voisivat olla esimerkiksi samankaltaisen tutkimuksen tekeminen suuremmassa mittakaavassa suuremmalla otoskoolla tai tutkimalla peruskoululaisten sijaan lukiolaisia. Lisäksi voitaisiin tutkia käsitepiirrosten käytön vaikutuksia kemianoppilaiden opiskelumenestykseen.
