Kemian opetuksen tutkimus kemian opetuksen, oppimisen ja opiskelun tukena

Kemian opetuksen tutkimus on yksi kemian tieteen osa-alueista ¹. Vuodesta 2004 lähtien se on ollut yksi neljästä tutkimuksen painopistealueesta Helsingin yliopiston kemian laitoksella ². Kemian opetuksen keskuksessa tutkitaan kemian opetusta, opiskelua ja oppimista kouluopetukseen, kemian opettajankoulutukseen ja kemian korkeakoulutukseen liittyen. Tutkimustuloksia hyödynnetään opetuksessa eri asteilla, opettajankoulutuksessa sekä kemian opetusmenetelmien ja materiaalien kehittämisessä. Kemian opettajankoulutusyksikkö tekee tutkimusyhteistyötä kemian ja kemian opetuksen tutkijoiden kanssa sekä Suomessa että kansainvälisesti.

Kemian opetuksen tutkimuksen tavoitteena on kemian ymmärtämisen ja oppimisen tukeminen. Kemian opetuksen tutkimus on poikkitieteellistä. Siinä hyödynnetään kemian tutkimustiedon lisäksi tieteellistä tutkimustietoa mm. kognitiivisesta psykologiasta, oppimisteorioista ja arvioinnista². Tutkimusmenetelminä käytetään sekä kvalitatiivisia että kvantitatiivisia tutkimusmenetelmiä ³. Kehittämistutkimus (engl. desing-based research, DBR) on yksi uusimmista tutkimusmenetelmistä, jota käytetään mm. uusien kemian opetusmateriaalien ja opetusmenetelmien kehittämisessä^4,5. Kemian opetuksen tutkimuksia julkaistaan mm. seuraavissa tieteellisissä lehdissä: Chemistry Education: Research and Practice, International Journal for Philosophy of Chemistry, International Journal of Science Education, Journal of Research in Science, Research in Science Education sekä Journal of Chemical Education. Myös tieteellisten konferenssien (mm. ECRICE, ESERA, ICCE) ja niiden tutkimuskirjallisuuden kautta voi seurata alan kehittymistä.

Tutkimusaiheita

Kemian opettajankoulutusyksikössä tutkimuksen aiheina ovat mm. kemian käsitteiden ja ilmiöiden ymmärtäminen, kemian filosofia ja historia, erilaiset opetusmenetelmät kemian oppimisen tukena (mm. visualisointi), erilaiset oppimisympäristöt (mm. tieto- ja viestintätekniikka, museot, tiedekeskukset, tutkimuskeskukset, yritykset), sekä kiinnostuksen tukeminen kemian opetuksessa ja opiskelussa. Tutkimusta tehdään perusopetukseen, keskiasteen kemian opetukseen sekä myös korkeakouluopetukseen liittyen^6,7 Helsingin yliopiston strategian mukaisesti⁸. Tutkimus tukee myös yliopiston kolmatta tehtävää - yhteiskunnallista vuorovaikutusta.

Tutkimusperustaiseen opetukseen⁸ kuuluu, että opetus perustuu tieteelliseen tutkimukseen ja sen järjestämisessä tulee hyödyntää opetusta ja oppimista koskevaa uusinta tutkimustietoa. Kemian opettajankoulutuksessa tutkimustietoa hyödynnetään esimerkiksi kurssien suunnittelun, toteutuksen ja arvioinnin tukena sekä kurssimateriaalina kursseilla. Opiskelijat perehdytetään tutkimukseen ja sen tekemiseen koulutuksen alusta lähtien. Tavoitteena on nk. tutkiva kemian opettaja, joka osaa seurata sekä kemian että kemian opetuksen tutkimuksen kehittymistä, hyödyntää uusinta tutkimustietoa opettajan työssään ja myös itse tehdä kemian opetuksen tutkimusta. Tavoitteena on myös luoda pohjaa elinikäiselle oppimiselle sekä tiedekasvatukselle.

Kemian opetuksen tutkimus on pohja kemian ymmärtämisen tukemiselle ja laadukkaalle kemian opetuksen kehittämiselle perusopetuksesta korkeakouluihin. Yksikön tavoitteena on olla korkeatasoinen kemian opetuksen tutkimuskeskus sekä Suomessa että kansainvälisesti. Haasteita ja mielenkiintoisia hankkeita riittänee.

Lämpimästi tervetuloa mukaan kemian opetuksen tutkimuksen pariin!

Lähteet

1. Bunce, D., Gabel, D., Herron, J. D. & Jones, L. L. 1994. Chemical education research. Journal of Chemical Education, 71, 850-852.

2. Tutkimusstrategia. Kemian laitos. Helsingin yliopisto. kts. http://www.helsinki.fi/kemia/hallinto/strategiat/strategiat.htm (22.01.2007)

3. Cohen, L., Manion, L. & Morrison, K. 2000. Research methods in education. Fifth Edition. London and New York: Routledge Falmer.

4. Edelson, D. C. 2002. Design research: What we learn when we engage in design. The Journal of the Learning Sciences, 11, 105-121.

5. Aksela, M. 2005. Supporting meaningful chemistry learning and higher-order thinking through computer-assisted inquiry: A design research approach. Academic Dissertation, October 2005. University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Chemistry. kts. http://ethesis.helsinki.fi/julkaisut/mat/kemia/vk/aksela/ (22.01.2007)

6. Aksela, M. 2006. Laadukkaalla yliopisto-opetuksella kemian asiantuntijoita. Peda-forum, yliopistopedagoginen tiedotuslehti 2/06, vk. 13. kts. http://ktl.jyu.fi/img/portal/4016/pf20062.pdf

7. Aksela, M. 2006. Tutkimuslähtöisellä kemian opetuksella innokkaita opiskelijoita ja päteviä asiantuntijoita, Kemia-Kemi, 7/2006, 38-40.

8. Helsingin yliopiston strategia vuosille 2007-2009. Muistio 25.1.2006. Helsingin yliopisto.