Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by study line "Lärare i kemi"

Sort by: Order: Results:

  • Elliott, Todd (2019)
    An investigation into switchable polarity ionic liquids was carried out to find greener alternative substituents and still obtain a switchable polarity ionic liquid. First for fluorinated compounds (fluorinated alcohol and amine) with a non-fluorinated hydroxylamine to form a mixed carbamate, then replacing the superbase with a basic tertiary (or secondary) amine. The trigger molecule for switching polarity was CO2. It was found that O-hexylhydroxylamine was a suitable replacement for fluorinated ethanol and fluorinated ethylamine to work with DBU (superbase) to form a switchable polarity ionic liquid. The three amines of triethylamine (TEA), diisopropylethylamine (Hünigs base) and diisopropylamine (DIPA) were inconclusive or unsuccessful. Both TEA and DIPA require further alternative analysis for a conclusive result while Hünigs base was proven to be unsuccessful. These reaction products were characterised with 1H and 13C NMR and ReactIR spectral data. Synthesis of hydroxylamine was also approached for a greener improvement. A new synthesis method is demonstrated that is successful using water and methylamine in ethanol working on reaction equilibria. The new method proposed had a yield of 29.1%, while the patent literature method that used hydrazine monohydrate (which is highly toxic and unstable unless in solution) gave a yield of 54.3% of hydroxylamine. A secondary investigation was also undertaken in to basicity effects of caesium carbonate on the CO2 addition to aniline, with and without a superbase present. The superbase used was tertramethylguanidine (TMG). Aniline, p-nitroaniline and p-methoxyaniline were tested for CO2 addition by formation of an amide peak in ReactIR. There was formation of the amide peak with caesium carbonate, though not as much as with the already known TMG. A concentration series of caesium carbonate and TMG in aniline was also devised to observe the effect the added caesium carbonate had on the aniline-TMG system in absorbing CO2. This was also analysed using ReactIR spectra. It was seen generally that by increasing the concentration of both/either TMG/Cs2CO3 there is an increase in carbamate. However further concentration series data is required before a generalised rule can be defined.
  • Kämppi, Vilja (2020)
    Kemian opiskelun kiinnostus on ollut laskussa viime vuosina. Tähän yhdeksi ratkaisuksi tarjotaan opiskelun relevanssin lisäämistä. Tässä tutkielmassa kuvataan relevanssiin liittyvä kehittämistutkimus. Tutkimuksen tarkoituksena oli kehittää relevanssin ulottuvuuksia (henkilökohtainen, ammatillinen ja yhteiskunnallinen) monipuolisesti tukeva kokeellinen työohje lukio-opetuksen tueksi. Tavoitteena oli tutkia sen ja siihen liittyvän kontekstin mahdollisuuksia relevanssin tukemisessa sekä tarkastella tutkimukseen liittyvää kehittämistutkimusta prosessina. Tutkimuksen teoreettisena viitekehyksenä toimivat relevanssimalli, kokeellisuus ja tutkimuksellisuus sekä kontekstipohjaisuus kemian opetuksessa. Tutkielma sisältää kehittämistutkimuksen ja siihen liittyvän tapaustutkimuksen. Tapaustutkimus suoritettiin haastatteluna. Haastattelun tarkoituksena oli analysoida kehittämistuotoksen mahdollisuuksia relevanssin tukemisessa kemian aineenopettajaopiskelijoiden käsitysten perusteella. Kehitetyn työohjeen kontekstina toimii ioniset nesteet ja selluloosa. Ioniset nesteet ovat ajankohtainen ja tärkeä tutkimusaihe tutkielman tekohetkellä. Ionisilla nesteillä on erityisiä ominaisuuksia, jotka tarjoavat niille monia merkittäviä käyttökohteita. Moderni ratkaisukeskeinen konteksti lisää kemian kiinnostavuutta ja tarjoaa uutta näkökulmaa opetukseen. Työohje on suunniteltu yhteistyössä Helsingin yliopiston ionisia nesteitä tutkivan materiaalikemian tutkimusryhmän kanssa. Tutkielma antaa kuvaa relevanssin merkityksestä kemian opetuksessa ja sen tukemismahdollisuuksista. Teoreettisessa ongelma-analyysissä on luotu kuvailevia teorioita relevanssin tukemisesta. Tutkielma toimii myös esimerkkinä kehittämistutkimuksesta prosessina. Tutkimuksen päätuloksina haastattelujen perusteella todettiin ionisiin nesteisiin ja selluloosaan liittyvällä aktiviteetilla olevan monia mahdollisuuksia relevanssin tukemisessa esimerkiksi kiinnostavan kontekstin ja yhteiskunnallisen näkökulman avulla. Lisäksi tutkielmassa luotiin teoriaa relevanssin hyödyntämisestä kemian opetuksessa ja kontekstien mahdollisuuksista opetuksessa. Aihe kaipaa vielä jatkotutkimusta käytännön tilanteista.
  • Uusi-Äijö, Veera (2022)
    Kemian opiskelijoiden kiinnostus on ollut selvästi laskeva, ja sen myötä on herännyt huoli kemian osaajien vähe-nemisestä. Yhdeksi syyksi kiinnostuksen vähenemiselle on esitetty relevanssin puutteellisuutta, eli opiskelijat eivät koe kemian taitoja ja tietoja tärkeänä eivätkä motivoidu opiskelemaan kemiaa tai tavoittelemaan kemian uraa. Relevanssin puutokseen ratkaisuksi on esitetty positiivisten oppimiskokemusten lisäämistä, tutkimuksellisuutta, oppilaslähtöisyyttä ja oppiainerajoja ylittävää opetusta. Relevanssia voidaan parantaa ongelmalähtöisellä ope-tuksella, joka simuloi aitoja työssä tai kemian tutkimuksessa vastaan tulevia tilanteita ja ongelmia. Tällöin opis-kelijan on mahdollista nähdä kemian tietojen ja taitojen arvokkuus ja niiden tarpeellisuus opiskelijan omassa arjessa tai tulevassa ammatissa. Samalla ongelmalähtöinen opetus antaa mahdollisuuden modernien taitojen (engl. 21st century skills) oppimiselle, joiden avulla edistetään opiskelijan pärjäämistä nyky-yhteiskunnassa. Tämän maisterintutkielman aikana kehitettiin virtuaalinen oppimateriaali relevanttiin ja tutkimukselliseen ope-tukseen, jossa yhdistetään kemiaa ja kuvataiteita ongelmalähtöisesti nk. STEAM-opetuksen (science, technology, engineering, the arts, and mathematics) kautta. Tavoitteiden saavuttamiseksi valittiin seuraavat tutkimuskysy-mykset: 1) Mitä mahdollisuuksia ja haasteita on virtuaalisella, 5E-mallin mukaisella STEAM-opetuksella? 2) Millainen verkko-oppimateriaali tukee tutkimuksellista STEAM-opetusta? 3) Miten kehitetty verkko-oppimateriaali soveltuu relevanttiin STEAM-opetukseen? Ensimmäiseen tutkimuskysymykseen vastattiin puh-taasti teoreettisen ongelma-analyysin aikana, jolloin teoreettisen viitekehyksen muodostivat STEAM-opetus, relevanssi, 5E-malli ja verkko-oppiminen. Viitekehyksen avulla muodostettiin tavoitteet tulevalle oppimateriaalil-le, joita arvioitiin myöhemmin vielä tapaustutkimuksen avulla, mikä vastasi toiseen tutkimuskysymykseen. Vii-meiseen tutkimuskysymykseen vastattiin tapaustutkimuksen pohjalta, jonka jälkeen kehittämistuotoksesta teh-tiin vielä yksi uudempi versio. Teoreettisesti viitekehyksestä saatiin selville suurimpien haasteiden liittyvän mielekkääseen ja tarkoituksenmukai-seen aineiden yhdistämiseen, jolloin molempia aineita käsitellään perustellusti yhtä paljon. Lisäksi virtuaalisuus, valitut teoriat ja käytetyt opetusmallit vaativat opettajalta vahvaa osaamista tai materiaalilta helppokäyttöisyyt-tä. Tässä tutkimuksessa materiaali pyrittiin saamaan mahdollisimman käytettäväksi ja opettamista ja oppimista tukevaksi. Maisterintutkielman aikainen tapaustutkimus suoritettiin kyselytutkimuksen avulla. Aineisto kerättiin kansainvä-lisesti ja vastaajia saatiin seitsemän. Aineisto analysoitiin monimenetelmäisesti kvantifioiden ja laadullisella sisäl-lönanalyysillä. Tapaustutkimuksen aikana todettiin muodostettujen tavoitteiden olleen kehittämistyöhön sovel-tuvat, mutta osittain puutteellisesti toteutuneet. Lisäksi henkilökohtainen relevanssi jäi muita relevanssin tasoja hieman heikommaksi, vaikka materiaalin todettiinkin olevan vastaajien mielestä relevanttia. Aineiston mukaan materiaali oli onnistunut muutamasta puutteellisuudesta huolimatta, ja puutteet korjattiin viimeiseen kehittämis-tuotokseen. Tämän tutkimuksen tietoja voidaan käyttää muissa STEAM-opetuksen tutkimuksissa, joissa pyritään yhdistä-mään kuvataiteita relevantisti ja tutkimuksellisesti kemiaan tai muihin luonnontieteisiin. Erityisesti tutkimusta STEAM-opetuksen ja muiden teorioiden ja mallien oppimistuloksista olisi hyvä saada, sillä nykyiseltään STEAM-opetuksen tutkimukset keskittyvät lähtökohtaisesti pelkästään STEAMin mahdollisuuksiin, mikä luo tarvetta myös kriittisemmälle tarkastelulle, jotta aiheen tutkimus pysyy luotettavana.
  • Lindholm, Pinja (2021)
    Verkko-opetuksen määrä kasvaa jatkuvasti ja opettajille suunnatuista MOOCeista tarvitaan lisää tietoa. Molekyylimallinnus kemian opetuksessa -MOOC on yhden opintopisteen kurssi molekyylimallinnuksesta MarvinSketch-ohjelmalla. MarvinSketch on molekyylimallinnusohjelma, joka on käytössä kemian sähköisissä ylioppilaskirjoituksissa. On havaittu, että kemian opettajat tarvitsevat tukea MarvinSketchin integroimiseen opetukseen. TPACK-malli on teoreettinen malli, joka kuvastaa kolmen tiedon tason (teknologinen, pedagoginen ja sisällöllinen) hallitsemista ja yhdistämistä teknologian käyttämiseksi opetuksessa. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää Molekyylimallinnus kemian opetuksessa -MOOCia tukemaan MarvinSketchin integroimista opetukseen TPACK-mallia hyödyntäen. Kehittämistutkimuksessa selvitettiin kurssin kehittämistarpeet teoreettisen ja empiirisen ongelma-analyysien pohjalta. Teoreettisessa ongelma-analyysissä selvitettiin, millaisia opettajille suunnattujen MOOCien pitäisi olla ja, miten TPACK-mallia voidaan hyödyntää kurssin suunnittelussa. Empiirisessä ongelma-analyysissä tutkittiin kurssin nykytilaa kurssitehtäviä, oppimispäiväkirjan vastauksia ja kurssipalautetta analysoimalla. Ongelma-analyysien pohjalta kurssi muutettiin TPACK-pohjaiseksi siten, että se sisältää ensimmäiseksi TPACKin esittelyn, toiseksi TK:n, TCK:n ja TPK:n kehittämisen ja lopuksi TPACK:in kehittämisen. Lisäksi kurssille lisättiin vuorovaikutusta ja lopputehtävä muutettiin vastaamaan opettajan ammatissa esiintyvää aitoa tilannetta. Kehittämistuotosta arvioitiin haastattelemalla kahta alkuperäisen kurssin suorittajaa ja aineisto analysoitiin teorialähtöisenä sisällönanalyysina, minkä pohjalta saatiin tietoa haastateltavien käsityksistä kurssiuudistuksista. Alkuperäisen kurssin suorittajat kokivat uudistetun kurssin hyödylliseksi ja motivoivaksi. TPACK-pohjainen kurssirakenne auttaa hahmottamaan, mitä kurssilla tehdään ja miksi, mikä lisää motivaatiota kurssitehtävien suorittamiseen. Infografiikan uudistettu tehtävänanto koettiin hyödyllisemmäksi tulevaa opettajan uraa ajatellen kuin alkuperäinen tehtävänanto, koska tehtävän tekeminen kasvattaa omaa materiaalipankkia. Kommentointitehtävä vuorovaikutuksen lisäämiseksi koettiin tavallaan hyväksi, koska MOOCeilla on yleensä vähän vuorovaikutusta, mutta kommentointitehtävä koettiin kuitenkin jonkin verran raskaaksi. Kommentointitehtävä vaatii jatkotutkimusta uuden kurssin suorittajilta, jotta saadaan tietoa käytännön kokemuksista. Uudistetun kurssin pohjalta voi lähteä jatkotutkimaan opettajien ja opettajaopiskelijoiden TPACK-kehitystä kurssin aikana. Kyselytutkimuksen voisi toteuttaa lisäämällä kurssin alkuun ja loppuun kyselyn kurssin suorittajan TPACK-mallin mukaisten ulottuvuuksien osaamisesta.
  • Salminen, Saara (2022)
    Luonnontieteiden, matematiikan, teknologian ja tekniikan aloilla on kansainvälisesti työvoimapula pätevistä työntekijöistä. Ennusteiden mukaan korkeasti koulutettujen luonnontieteiden osaajien tarve työpaikkojen näkökulmasta tulee kasvamaan. Jotta työelämän tarpeisiin pystyttäisiin vastaamaan, tulisi luonnontieteellisiltä aloilta valmistuneiden määrän kasvaa. Suomessa matematiikan, fysiikan ja kemian ylemmän korkeakoulututkinnon suorittaneiden määrä on kuitenkin laskenut. Yhä harvempi nuori on kiinnostunut luonnontieteelliselle alalle liittyvästä urasta ja valitsee kemian korkeakouluopinnot. Jotta työelämän tarpeisiin pystyttäisiin vastaamaan sekä ymmärtämään syitä, miksi nuoret eivät hae opiskelemaan kemiaa, tarvitaan tietoa opiskelijoiden uravalintaan vaikuttavista tekijöistä sekä valintaperusteista. Kemian uravalinnan vaikutustekijöitä analysoitiin tässä tutkimuksessa sosiaalis-kognitiivisen urateorian avulla. Sosiaalis-kognitiivisen urateorian mukaan yksilön uravalintaa ohjaa erilaiset henkilökohtaiset tekijät sekä ympäristötekijät. Valintaperusteita analysoitiin kehittämää relevanssimallia hyödyntäen. Mallia ei ollut aiemmin hyödynnetty kemian uravalinnan tutkimuksessa, joten relevanssia sovellettiin kemian uravalinnan valintaperusteisiin. Mallin mukaan relevanssia voidaan tarkastella erilaisista näkökulmista, jotka voidaan jakaa henkilökohtaiseen, yhteiskunnalliseen ja ammatilliseen tasoon. Tämän tapaustutkimuksen päätutkimuskysymyksinä olivat: mitkä tekijät ovat vaikuttaneet valintaan opiskella kemiaa Helsingin yliopistossa kemian ensimmäisen vuoden opiskelijoiden keskuudessa sekä miksi opiskelijat ovat valinneet kemian opinnot? Tutkimuskohteena olivat kemian sekä matematiikan, kemian ja fysiikan aineenopettajan kandiohjelmien ensimmäisen vuoden opiskelijat vuosina 2020 ja 2021 (N=75). Tutkimuksessa selvitettiin myös, onko valintaperusteilla sekä vaikutustekijöillä sukupuolieroja. Tutkimuksen avulla pyrittiin ymmärtämään, miten tekijät ovat vaikuttaneet kemian uravalintaan. Tutkimusmenetelmänä oli kyselylomaketutkimus. Analyysimenetelminä olivat kuvaileva tilastoanalyysi, t-testi sekä laadullinen teoriaohjaava sisällönanalyysi. Tulokset osoittivat, että opiskelijat olivat valinneet kemian opinnot, koska kokivat kemian olevan merkittävä tieteenala, tarjoavan monia mahdollisuuksia, olevan läsnä jokapäiväisessä elämässä, kiinnostavana tieteenalana, tärkeänä alana elinkeinoelämässä sekä koulutusohjelman sisäänpääsyn helpoksi. Valintaperusteita nousi jokaiselta relevanssin tasolta, mutta erityisesti yhteiskunnallinen taso ja ammatillinen taso korostuivat tuloksissa. Opiskelijoiden valintaan opiskella kemiaa vaikuttivat henkilökohtaisista tekijöistä kiinnostus tieteenalaa kohtaan ja minäpystyvyys sekä ympäristötekijöistä kemian opettaja. Sukupuolella ei tulosten mukaan ollut vaikutusta kemian uravalintojen valintaperusteisiin eikä vaikutustekijöihin. Yleisimmät perustelut kemian uravalinnan vaikutustekijöille olivat henkilökohtaisista tekijöistä henkilökohtainen kiinnostus ja hyvä minäpystyvyys sekä ympäristötekijöistä kemian opiskelu varavaihtoehtona. Suomessa kemian uravalinnan tutkimusta on tehty vähän. Tutkimuksella saatiin tarpeellista ja ajantasaista tietoa Helsingin yliopiston opiskelijoiden kemian uravalinnasta. Tutkimuksessa hyödynnetty relevanssimalli osoittautui soveltuvaksi kemian uravalinnan valintaperusteiden tutkimukseen. Tutkimuksen avulla saatiin uutta tietoa yhteiskunnallisen näkökulman vaikutuksista uravalintaan.
  • Oksanen, Marjut (2021)
    Nykyinen koulutusjärjestelmä on kasvattanut ylioppilaskirjoitusten arvosanan arvoa jatkokoulutuspaikan saamisessa. Tämä vaikuttaa opiskelijoiden päätöksiin opiskella lukiossa kemiaa. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, koetaanko kemian oppitunneilla suuressa roolissa oleva kokeellinen työskentely paremman arvosanan mahdollistajana vai koetaanko se mielekkääksi, koska halutaan oppia luonnontieteitä. Tutkimuksen hypoteesi on, että kokeellisen työskentelyn relevanttius vähenee, kun ylioppilastutkinnon arvosanan merkitys opiskelijalle kasvaa. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, millä Stuckeyn ym. luonnontieteiden koulutukseen kehittämän relevanssimallin tasolla opiskelijat kokevat kemiaa opiskelevansa kokeellisen työskentelyn näkökulmasta tarkasteltuna. Tutkimuksessa selvitetään lisäksi lukion kemian opettajien näkemyksiä kokeellisen työskentelyn relevanttiudesta opiskelijoille, ja selvitetään, kohtaavatko opiskelijoiden ja opettajien näkemykset. Tutkimus on tapaustutkimus, joka toteutettiin kyselytutkimuksena opiskelijoille ja opettajille tehdyllä Forms-kyselylomakeella. Opiskelijoiden kyselytutkimukseen osallistui kolme lukiota Uudeltamaalta ja siihen vastattiin lähi- ja etäopetus oppituntien yhteydessä. Opettajien kyselytutkimukseen osallistui lukion kemian opettajia mahdollisesti ympäri Suomea, koska Forms-kyselylomake jaettiin Facebookissa Kemian opettajat-vertaisryhmässä. Kyselylomakkeet sisälsivät suljettuja ja avoimia osioita ja ne analysoitiin määrällisen ja laadullisen analyysin keinoin. Sekä määrällinen että laadullinen aineisto tuottivat keskenään yhtenevät tulokset kummassakin kohderyhmässä. Opiskelijat ja opettajat kokivat relevanssimallin henkilökohtaisen tason opiskelijoille vahvimmaksi. Opiskelijat kokivat seuraavaksi tärkeimmäksi relevanssimallin yhteiskunnallisen tason ja viimeiseksi ammatillisen tason. Näiden kahden tason järjestys oli opettajien mielestä päinvastainen. Kokeellisen työskentelyn relevanttiudessa havaittiin tilastollisesti merkitsevää eroa opintojen eri vaiheissa ainoastaan relevanssimallin henkilökohtaisella tasolla kursseilla 3-4 ja 5-7 opiskelevien välillä. Tutkimuksen tulokset tukevat aikaisempaa tutkimusta, jonka mukaan opiskelijat näkevät luonnontieteiden relevanttiuden yhteiskunnalle, mutta he eivät halua hakeutua alan jatko-opintoihin. Tulosten perusteella kokeellinen työskentely koetaan itselle mielekkääksi, eikä sitä nähdä ainoastaan paremman arvosanan mahdollistajana. Kemian suosion on havaittu laskevan toisen asteen koulutuksen aikana, mitä tukee tutkimuksen tuloksissa havaittu tilastollisesti merkitsevä ero kursseilla 3-4 ja 5-7 opiskelevien välillä. Tällä tutkimuksella ei kuitenkaan pystytty selvittämään, heikkeneekö kokeellisen työskentelyn relevanttius opintojen edetessä ja ylioppilaskokeen lähestyessä. Tämän selvittäminen olisi vaatinut tutkimuksen toteuttamisen pitkittäistutkimuksena. Opettajien aineistossa havaitaan suurinta hajontaa relevanssimallin yhteiskunnallisella tasolla, ja se koetaan vähiten merkittäväksi opiskelijoille. Tulos tukee aikaisempaa tutkimusta, jonka mukaan opettajat kokevat epävarmuutta yhteiskunnallisen tason sijoittamisessa opetukseensa. Tutkimus osoittaa, että eri relevanssimallin tasojen olemassaoloon tulisi kiinnittää huomiota opetuksen suunnittelussa. Samaan aikaan kun opettajat kokevat epävarmuutta opetuksen tekemisessä relevantimmaksi, luonnontieteiden suosio laskee opiskelijoiden keskuudessa ja se koetaan itselle epärelevantiksi.
  • Silander, Kristian (2020)
    Lähes kaikki arjen ilmiöt ja tapahtumat liittyvät jollakin tavalla kemiaan. Makroskooppisella tasolla kemialliset reaktiot, kuten palamisreaktio ja suolan liukeneminen veteen, tai aineen olomuodonmuutokset, kuten jään sulaminen, tuntuvat usein itsestään selviltä. Niiden selittäminen ja ymmärtäminen submikroskooppisella ja abstraktilla tasolla on silti monelle erittäin hankalaa. Draamassa oppilaat voivat esittää esimerkiksi hiukkasia kemiallisissa ilmiöissä ja tapahtumissa, jolloin he muuntavat abstraktit käsitteet ja submikroskooppisen tason ihmisen aistein havaittavalle tasolle. Dramatisointiin liittyy myös vahvat luomisen, tulkitsemisen, tekemisen ja kokemisen tunteet, jotka tehostavat dramatisoinnissa syntyviä assosiaatioita ja muistijälkiä. Oppilaat kokevat draamamuotoiset opetusmenetelmät kiinnostavina ja motivoivina. Draaman soveltuvuutta opetusmenetelmänä onkin tutkittu jo monen vuosikymmenen ajan, mutta siitä huolimatta draamaa käytetään melko harvoin opetustilanteissa. Viime vuosina oppilaiden hiipuva kiinnostus ja motivaatio koulua ja luonnontieteitä kohtaan on aiheuttanut suurta huolta. Mahdollista ratkaisua etsitään draaman lisäksi pelillistämisestä, joka on viimeisimpinä vuosina opetusta käsittelevässä kirjallisuudessa esiin noussut termi. Pelillistäessä opetuksen monia perinteisiä osa-alueita, kuten luentoihin osallistumista, tehtävien tekemistä ja/tai oppimispäiväkirjojen palauttamista, muutetaan pisteytettäväksi arvomerkinnöin palkittavaksi peliksi, minkä on havaittu kohentavan oppilaiden kiinnostusta ja motivaatiota. Tässä työssä tehtiin systemaattinen analyysi draamaa ja pelillistämistä koskevasta kirjallisuudesta luonnontieteiden opetuksen näkökulmasta. Draaman ja pelillistämisen ajatellaan tukevan ja syventävän oppimista, mutta missä määrin aihetta käsittelevä kirjallisuus tukee väitteitä? Kirjallisuuden systemaattisen analyysi hakuprosesseineen ja tuloksineen esitellään ja niistä keskustellaan. Systemaattisessa analyysissä hyväksytyt artikkelit kategorisoidaan ja ryhmitetään niiden aiheen, opetusmetodin ja tutkimuskysymyksen perusteella, jonka jälkeen ryhmittymiä verrataan toisiinsa. Analyysistä käy ilmi, että lähes kaikissa julkaisuissa draamamuotoisen opetusmenetelmä oli oppilaiden mieleen ja sillä saatiin positiivisia oppimistuloksia. Draaman “hyvyyttä” on kuitenkin vaikea osoittaa tilastollisesti. Sitä vastoin kvalitatiivista ja deskriptiivistä näyttöä löytyy oppimiselle, käsitteiden hallinnalle ja muillekin hyödyille, kuten oppilaiden kiinnostuksen, motivaation ja osallisuuden lisäämiselle sekä sosiaalisten taitojen karttumiselle. Vaikka pelillistäminen on uusi nostetta kokeva ja draama hyväksi todettu opetusmenetelmä, on draamamuotoisten opetusmenetelmien pelillistäminen harvinaista. Yhdistelmän potentiaalia olisi syytä tutkia lähemmin.
  • Sinikallio, Veera (2020)
    Yhä useampi tukea tarvitseva oppilas opiskelee ikäluokkansa mukaisesti tavallisessa luokassa, joka tarkoittaa, että myös luonnontiedeopetusta annetaan hyvin heterogeeniselle oppilasryhmälle. Perinteiset opetusmenetelmät eivät huomio oppilaiden tuen tarpeita, jonka vuoksi tarvitaan vaihtoehtoisia tapoja opettaa luonnontieteitä kiinnostavalla, ymmärrettävällä ja innostavalla tavalla samalla kannustaen oppilaita hakeutumaan luonnontieteellisiin jatko-opintoihin. Tämän maisterintutkielman tavoitteena oli esitellä projektioppiminen yhtenä vaihtoehtoisena opetusmenetelmänä heterogeenisen oppilasryhmän sekä etenkin tukea tarvitsevien oppilaiden luonnontiedeopetukseen ja samalla tutkia erityisopettajien sekä erityisopetusta saavien oppilaiden kokemuksia projektioppimisesta. Tutkimus on laadullinen tapaustutkimus, jossa aineistona käsitellään LUMA-keskus Suomen StarT-hankkeessa mukana olleiden neljän oppilaan ja kahden opettajan kokemuksia projektioppimisesta. Vastauksia analysoitiin laadullisen sisällönanalyysin menetelmin hyödyntämällä teoriaohjaavaa analyysiä, jossa aiempi tutkimustieto on otettu ohjaamaan päättelyä. Tutkimusta ohjasi kolme tutkimuskysymystä 1) Millaisia asioita opettajan tulee ottaa huomioon toteutettaessa projektioppimista osana tukea tarvitsevien oppilaiden luonnontiedeopetusta? 2) Millaista hyötyä projektioppiminen mahdollistaa tukea tarvitsevien oppilaiden luonnontiedeopetuksessa? 3) Millaisena oppilaat kokevat projektioppimisen? Tutkimuksen otoskoko jäi hyvin pieneksi kevään 2020 poikkeustilan johdosta, minkä vuoksi tuloksista ei voida tehdä yleistäviä päätelmiä. Tutkimuksen tulokset kuitenkin antavat viitteitä siitä, että projektioppimisen käyttö osana tukea tarvitsevien oppilaiden luonnontiedeopetusta mahdollistaa suuria hyötyjä niin opettajan, kuin oppilaan näkökulmasta. Oppilaiden kokemukset projektioppimisesta olivat hyvin positiivisia. Opettajat puolestaan olivat yksimielisiä siitä, että projektioppiminen huomioi erinomaisesti erilaiset oppijat sen toiminallisuuden ja monipuolisuuden vuoksi. Aihe kaipaa kuitenkin vielä jatkotutkimusta pitkittäisellä aikavälillä niin opettajien, kuin oppilaiden näkökulmasta.
  • Saarinen, Laura (2021)
    Nuorten kiinnostus luonnontieteitä kohtaan on ollut jo pitkään laskussa. Non-formaaleilla oppimisympäristöillä on tutkimusten mukaan positiivinen vaikutus lasten ja nuorten kiinnostukseen luonnontieteitä kohtaan. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että varhaislapsuudessa koetut kiinnostusta herättävät kokemukset tukevat myöhempää kiinnostuksen kehittymistä. Tiedejuhlissa lapset ovat iältään 5-11 vuotiaita, joten ne tarjoavat hyvän mahdollisuuden tutkia erityisesti nuorempien lasten kiinnostuksen kehittymistä. Tiedejuhlat ovat non-formaalioppimisympäristö. Niitä ei kuitenkaan ole aiemmin tutkittu. Teoreettisessa viitekehyksessä tarkastellaan non-formaaleja oppimisympäristöjä ja kiinnostusta. Non-formaaleista oppimisympäristöistä käytetään esimerkkeinä tiedekerhoja ja tiedeleirejä. Kiinnostuksesta käsitellään kiinnostuksen kehittymistä ja painotetaan tilannekohtaisen kiinnostuksen herättämistä. Lisäksi käsitellään vanhempien vaikutusta lasten kiinnostukseen luonnontieteitä kohtaan. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, millaisia mahdollisuuksia tiedejuhlat tarjoavat kiinnostuksen tukemiselle. Tähän tavoitteeseen pyrittiin vastaamaan kolmen tutkimuskysymyksen avulla. Nämä tutkimuskysymykset olivat 1) Millaiset aktiviteetit olivat lasten mielestä kiinnostavia? 2) Mitkä ovat tiedejuhlien parhaat puolet ja kehittämiskohteet vanhempien mielestä? 3) Miksi perheet valitsevat tiedejuhlat? Tutkimuksen aineisto kerättiin lapsilta ryhmähaastattelulla ja vanhemmilta kyselylomakkeella. Aineisto koostuu 27:sta tiedejuhlasta. Aineisto analysoitiin aineistolähtöisellä sisällöanalyysillä. Tiedejuhliin liittyvät ilmiöt ovat hyvin samansuuntaisia kuin tiedeleirien ja tiedekerhojen. Vanhemmat ja lapset pitivät eniten tiedejuhlien laboratorio-osuudesta ja siitä, että lapset saivat tehdä itse paljon. Myös ohjaajan roolia pidettiin tärkeänä. Lasten mielestä kiinnostavimmat aktiviteetit sisälsivät paljon tilannekohtaista kiinnostusta lisääviä tekijöitä kuten yllätyksellisyyttä ja valinnan vapautta. Tiedejuhlien havaittiin kokonaisuudessaan sisältävän paljon tilannekohtaista kiinnostusta lisääviä tekijöitä. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta tiedejuhlien herättävän lapsissa tilannekohtaista kiinnostusta. Kehityskohteita vanhemmat eivät nimenneet kuin muutamia. Tästä voidaan päätellä tiedejuhlien olevan jo tällä hetkellä onnistunut konsepti. Tiedejuhlien valintaperusteista esille nousivat erilainen ja kiinnostava ohjelma. Lisäksi vanhemmat toivat esille halun tukea lapsen omaa kiinnostusta luonnontieteitä kohtaan. Tämä tutkimus toi esille paljon tiedejuhliin liittyviä ilmiöitä, joita on mahdollista tutkia tarkemmin tulevissa tutkimuksissa. Jatkotutkimusten tekeminen aiheesta olisi tärkeää aiheen merkittävyyden takia.
  • Mohamed, Elhan (2022)
    Kemian merkitys kestävän tulevaisuuden takaamisessa on suuri. Kemian roolin ja merkityksen ymmärtäminen kestävän kehityksen edistämisessä vaikuttaa positiivisesti oppilaiden yleiseen kemiankuvaan. Näiden lisäksi se motivoi ja voimaannuttaa oppilaita ottamaan tarvittavat askeleet kestävän kehityksen edistämiseksi. Perusopetuksen opetussuunnitelmassa kemian tehtävänä onkin välittää kuvaa kemian merkityksestä kestävän tulevaisuuden luomisessa (2014). Tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella helsinkiläisten 7.–9.-luokkalaisten (N=161) käsityksiä kemian merkityksestä kestävän kehityksen edistämisessä. Tutkimuksessa keskityttiin tarkastelemaan oppilaiden käsityksiä kemian tieteestä, tehtaista, kemikaaleista ja kemisteistä. Aikaisemman tutkimustiedon perusteella kemian tieteen nähdään vaikuttavan positiivisesti ihmisten hyvinvointiin. Toisaalta aikaisemmat tutkimukset viittaavat siihen, että vastaajat eivät tiedä onko kemian tieteestä enemmän hyötyä kuin haittaa ihmisille ja luonnolle. Lisäksi synteettisesti valmistettuihin kemikaaleihin suhtaudutaan epäluuloisesti. Ihmisten käsitys kemisteistä on kuitenkin hyvin positiivinen. Tutkimus on kartoittava empiirinen tutkimus. Tutkimuksen kolmepäätutkimuskysymystä ovat seuraavat; 1) miten oppilaat näkevät kemian tieteen, kemistien, kemian tehtaiden sekä kemikaalien suhteen ympäristöön ja ihmisten hyvinvointiin? 2) kuinka merkitsevänä oppilaat näkevät kemian kestävän kehityksen edistämisessä? ja 3) miten oppilaiden käsitykset kemian tieteen ja kemian tehtaiden vaikutuksista ympäristöön sekä ihmisten hyvinvointiin eroavat? Aineistonkeruumenetelmänä käytettiin kyselylomaketta. Kyselylomake koostuu kolmesta osiosta. Ensimmäisen ja toisen osion aineistot analysoitiin kvalitatiivisesti. Kyselylomakkeen kolmas osio koostuu avoimista kysymyksistä, joiden aineisto analysoitiin aineistolähtöisellä sisällönanalyysillä. Tutkimuksen perusteella oppilaat näkevät kemian tieteen hyödyllisenä, ja että sen avulla voidaan kehitellä uusia innovatiivisia ympäristöystävällisiä ratkaisuja ja tuotteita, jotka edistävät ympäristön ja ihmisten hyvinvointia. Oppilaat näkevät, että kemia on tärkeää kestävän kehityksen mukaisessa yhteiskunnassa. Rohkaisevaa oli myös se, että oppilaat pystyvät erottamaan kemian tieteen kemianteollisuuden ottamista riskeistä ja haitallisilta seurauksilta, kuten niissä syntyvissä päästöistä. Oppilaat näyttävät ymmärtävän, että kemia ei ole luonnostaan vaarallinen vaan vaarallisuuteen vaikuttaa se, miten kemiaa sovelletaan. Lisäksi oppilaat näkevät kemistien olevan vastuullisia toiminnassaan. Oppilaat eivät kuitenkaan osaa sanoa onko kemian tieteestä tai kemian tehtaista enemmän haittaa kuin hyötyä eivätkä ovatko kemian alan yritykset ympäristöystävällisiä toimissaan. Näiden lisäksi oppilaat näkevät kemikaalit luonnostaan vaarallisina ja ympäristölle myrkyllisinä ja, että niiden käyttämistä täytyy vähentää.