Nanotiede ja nanoteknologia ovat nopeasti kehittyviä aloja, joita ei ole vielä huomioitu nykyisissä opetussuunnitelmissa. Nanotiede on ala, joka tutkii 1 - 100 nanometrin kokoisia rakenteita ja pyrkii muokkaamaan molekyylejä atomitasolla. Nanoteknologia hyödyntää nanotieteen keksintöjä ja tekniikoita, jonka avulla valmistetaan nanometrien kokoisia rakenteita. Nanotiede on poikkitieteellinen ala, joka pitää sisällään muun muassa kemian, fysiikan ja biologian. Nanotieteen ja nanoteknologian opetus olisi tärkeää integroida osaksi näitä oppiaineita.
Opiskelijoiden kiinnostusta nanoteknologian opintoja kohtaan on tutkittu vähän. Aikaisemman tutkimuskirjallisuuden pohjalta on havaittu opiskelijoiden olevan kiinnostuneita nanoteknologian visualisoinneista ja arkielämän sovelluksista. Ajankohtaista suomenkielistä materiaalia on vähän saatavilla.
Opetusmateriaali toteutettiin videoiden muodossa. Visuaalinen materiaali voidaan liittää videoihin ja niiden avulla on helppo tuoda esille erilaisia kemian sovelluksia sekä arkielämän konteksteja. Aikaisemman tutkimuksessa on todettu, että opiskelijat pitävät videoiden käytöstä kurssien yhteydessä kun niiden käytöllä on selkeä opetuksellinen päämäärä.
Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää nanoteknologiasta mielekäs opetusmateriaali, joka on integroitavissa kemian opetukseen. Opetusmateriaalin tavoitteena on myös kehittää luonnontieteellistä lukutaitoa, ja tuoda esille kemian sekä teknologian merkitystä jokapäiväisessä elämässä, jotka ovat perusopetuksen kemian opetuksen keskeisiä tehtäviä.
Tutkimus raportoidaan kolmessa osassa, ja se jakautuu teoreettiseen ongelma-analyysiin, kehittämisprosessiin ja kehittämistuotokseen. Tutkimuksen ensimmäinen vaihe oli teoreettinen ongelma-analyysi, josta saatiin esille kehittämistutkimuksen tavoitteet. Siinä tutustuttiin nanotieteen ja nanoteknologian tutkimukseen ja niiden opetuksen tutkimukseen. Toinen vaihe oli kehittämisprosessi, jossa kuvattiin prosessin eteneminen ja siinä tehdyt kehittämispäätökset. Tutkimuksen kolmas vaihe oli kehittämistuotos, jossa kuvattiin kehittämisprosessissa suunniteltu materiaali. Opetusmateriaali julkaistiin verkko-osoitteessa http://nanoteknologia.blogspot.com, ja se arvioitiin laadullisen tapaustutkimuksen avulla. Tutkimuksen kohteena olivat 16-19-vuotiaat opiskelijat. Opetusmateriaali testattiin kemian kurssin yhteydessä ja neljä opiskelijoista haastateltiin. Tutkimushaastatteluissa kerättiin tietoa kehitetyn materiaalin kiinnostavuudesta, ja siitä miksi opetusmateriaali kiinnosti opiskelijoita.
Kolmannessa vaiheessa suoritettu opetusmateriaalin arviointi osoitti, että opetusmateriaalin videoissa opiskelijoita kiinnostavat visualisoinnit, joiden avulla hahmotetaan makrotasolla nanoteknologian kokoluokkaa. Opiskelijoiden mielestä ne auttoivat hahmottamaan kokoluokkaa. Heitä kiinnosti myös nanoteknologiaan rakennevisualisoinnit, kuten fullereenin, nanoputken ja grafiitin molekyylimallit, sillä niiden avulla he hahmottivat aineiden rakennetta. Opiskelijoista kiinnostavia olivat myös arkielämään liittyvät visualisoinnit, sillä nanotuotteita oli opiskelijoilla jo käytössä.
