Browsing by Author "Vahvanen, Eetu"

Sähkökemia todetaan usein haastavaksi osa-alueeksi kemian opetuksessa. Kemian opetusta on myös vaivannut haasteet kytkeä teoriaa ja käytäntöä paremmin toisiinsa. Montaa ilmiötä tarkastellaan hyvin abstraktilla tasolla. Näihin, etenkin sähkökemian opetuksen haasteisiin pyritään tämän tutkielman avulla vastaamaan. Tarkoituksena on tuottaa mahdollisimman konkreettisia ja tutkimusvetoisia työkaluja sähkökemian nykyaikaiseen opetukseen tutkielmaan valitussa kontekstissa eli litiumioniakkuihin liittyen. Kehittämistutkimus on hyvä tutkimusmenetelmä, kun halutaan tuottaa konkreettisia ratkaisuja, ja siksi se valikoitui tämän maisteritutkielman menetelmäksi. Tutkielmassa kehitetään litiumioniakkuaiheinen kokeellisten töiden kokonaisuus lukio- ja peruskouluopetukseen. Litiumioniakku on yksi tärkeimmistä nykyisistä akkutyypeistä ja siihen voidaan liittää paljon erilaisia kemian opetuksen näkökulmia. Vaikka akkujen toiminta on pohjimmiltaan samanlainen eri akkutyyppien välillä, litiumioniakun voidaan todeta olevan nykyaikainen esimerkki, millä voi olla positiivisia vaikutuksia opiskelumotivaatioon. Tutkimusta ohjasivat seuraavat tutkimuskysymykset: 1. Miten sähkökemiaa opetetaan lukio- ja perusopetuksessa? 2. Kuinka voimme kehittää kokeellisia töitä, jotka tekevät sähkökemiaan liittyvät konseptit ja ilmiöt havainnollisemmiksi ja helpommin ymmärrettäviksi opiskelijoille? 3. Kuinka hyvin litiumioniakkukontekstissa kehitetyt kokeelliset työt vastaavat haasteisiin sähkökemian opetuksessa? Tutkimuksen rakenne on kaksisyklinen. Ensimmäiseen sykliin kuuluivat teoreettisen pohjan selvittäminen ja tarveanalyysi. Näiden pohjalta tehtiin ensimmäinen kehittämisvaihe ja ensimmäiset versiot kokeellisista töistä. Toisessa syklissä kehittämistuotos testattiin kemianluokka Gadolinissa järjestetyssä työpajassa, tuotokseen tehtiin parannuksia ja tutkimuksen tuloksista raportoitiin. Kehitetyt kokeelliset työt ovat tekstin liitteinä. Tulokset osoittivat litiumioniakkukontekstin sopivan kokeellisten töiden tekemiseen, vaikka sen soveltamiseen liittyy myös selviä haasteita. Kontekstina sitä voidaan hyödyntää laajasti eri tarkoituksiin, mutta litiumin varsinainen käyttö kokeellisissa töissä vaatii paljon ja huolellista suunnittelua, jotta kokeellinen työskentely on turvallista, ja tulokset riittävän selkeitä sekä hyödynnettävissä opetuksessa. Tutkimusta litiumioniakun käytöstä kemian opetuksessa on melko vähän ja tähän voitaisiin panostaa enemmänkin, jotta aiheen hyödyntäminen opetuksessa olisi jatkossa yhä helpompaa.