Maija Aksela yliopistonlehtori, Kemian opetuksen keskus, kemian laitos, Helsingin yliopisto

1. TUTKIMUKSEEN PERUSTUVA KEMIAN OPETUS KEMIAN LAITOKSELLA Maija Aksela yliopistonlehtori, Kemian opetuksen keskus, kemian laitos, Helsingin yliopisto koordinaattori, LUMA-keskus, Helsingin yliopisto

2. KEMIAN LAITOKSEN PÄÄTAVOITTEENA ON MM. • Kouluttaa kemistejä, joilla on hyvät valmiudet toimia kemistin tehtävissä niin kotimaassa kuin ulkomailla • Kouluttaa kemian opetuksen asiantuntijoita –opettajia, kouluttajia ja tutkijoita –eri asteille • Harjoittaa hyvän opetuksen edellyttämää, kansainvälisesti korkeatasoista tieteellistä tutkimustoimintaa ja edistää huippututkimusyksiköiden syntyä • Ylläpitää kemian alan jatko- ja aikuiskoulutusta sekä kemian että kemian opetuksen alueella strategia 2004-2006

3. TUTKIMUKSEN PAINOPISTEALUEITA: • Vihreä kemia • Materiaali- ja nanokemia • Laskennallinen ja teoreettinen kemia • Kemian opetuksen tutkimus strategia 2004-2006

4. TUTKIMUKSEEN PERUSTUVA OPETUS • Kemian laitoksen antaman opetuksen keskeisenä perustana on tieteelliseen tutkimukseen pohjautuva uusin tietämys. strategia 2004-2006

5. KEMIAN OPETUKSEN KESKUS (2001- PÄÄTEHTÄVÄT: • Kemian opettajien peruskoulutus kemian laitoksella • Kemian opettajien täydennyskoulutus • Kemian oppimisen ja opetuksen tutkimus • KEMMA –resurssikeskus: kemian ”koti” opettajille • Opetuksen tukipalveluja verkon kautta • Kouluyhteistyö • Yhteistyö LUMA-keskuksen kanssa ja sen koordinointi YHTEISTYÖ KEMIAN LAITOKSEN OPETUKSEN JA SEN TUTKIMUKSEN KEHITTÄMISESSÄ

6. KEMIAN OPETUKSEN TUTKIMUKSESTA • TUTKIMUSYHTEISTYÖ PUHTAAN KEMIAN KURSSEILLA • TUTKIMUS KEMIAN OPETTAJANKOULUTUKSESSA • TUTKIMUS KOULUOPETUKSEEN LIITTYEN Tutkimusta tehdään kolmella alueella: Pro gradu - ja väitöskirjatutkimuksia

7. TUTKIMUSHANKKEITA YLIOPISTO-OPETUKSEEN LIITTYEN (2001- • Ensimmäisen vuoden kemian opiskelijoiden kemiakuva, asenteet ja opiskelumotivaatio • Kehittämistutkimus uudesta Kemia tutuksi –kurssista • Kemian opiskelijoiden opintojen edistyminen ja HOPS-ohjaus uudessa tutkintojärjestelmässä vuosina 2005-2008 • Kehittämistutkimus ympäristökemian yliopisto-opetukseen liittyen • Moderni tieto –ja viestintätekniikka kemian oppimisen tukena kemian opetuksessa

8. ENSIMMÄISEN VUODEN KEMIAN OPISKELIJOIDEN KEMIAKUVA, ASENTEET JA OPISKELUMOTIVAATIO (Nieminen & Aksela, 2003-2004) • Kolme tutkimusongelmaa: (1) Mitkä tekijät vaikuttavat kemian opiskelun aloittamiseen? (2) Mitkä tekijät vaikuttavat opiskelijoiden kemiakuvaan ja opiskelumotivaation ensimmäisen vuoden aikana? ja (3) Miten suuri merkitys opiskelijan tutkintotavoitteella ja opintojen kestolla on kemian opintojen jatkamisessa? • Tutkimuskysymyksissä 1 ja 2 on verrattu ensisijaisesti eroja kemiaa lukemaan pyrkineiden sekä lääke-tieteelliseen ja eläinlääketieteelliseen pyrkineiden kemian opiskelijoiden välillä.

9. TUTKIMUKSEN TULOKSIA:kts. lisäähttp://www.helsinki.fi/kemia/opettaja/tutkimus/ • Opiskelijan kemiakuvaan vaikuttavat seuraavat tekijät: tietopohja, kokemukset kemiasta, sitoutuminen opintoihin, opetuksen laatu, opiskeluilmapiiri, opiskelijan lähipiiri, opintojen haasteellisuus, monipuolisuus ja vastaavuus ennakkokäsityksiin sekä mielenkiinto opiskeltavaan aiheeseen. • Tärkein syy kemian valitsemiseen opiskeluaineeksi on kemian mielenkiintoisuus oppiaineena. Suurimmalla osalla pääaineen valintaan oli oman päätöksen lisäksi vaikuttanut opettaja. • Kemiakuva oli muuttunut positiivisemmaksi jopa 42 %:lla kemiaa ensisijaisesti lukemaan pyrkineistä kuluneen vuoden aikana.

10. KEHITTÄMISTUTKIMUSHANKE KEMIA TUTUKSI –KURSSISTA(Nurminen & Aksela, 2005) • Tavoitteena on uuden Kemia tutuksi –kurssin tutkimuspohjainen kehittäminen • Tutkimusongelmat: 1) Minkälainen on hyvä orientoiva kurssi kemian opiskelijoille? 1.1 Minkälaisia aiheita opiskelijat odottavat kemian aloituskurssilta? 1.2 Minkälaisia työtapoja opiskelijat toivovat? 2) Miten opiskelijat näkevät kemistin ammatin? 2.1 Minkälaisia käsityksiä heillä on kemistin ammatista? 2.2 Minkälaisia kysymyksiä opiskelijoilla on kemistin      ammatista?

11. KEMIAN OPISKELIJOIDEN OPINTOJEN EDISTYMINEN JA HOPS-OHJAUS UUDESSA TUTKINTO-JÄRJESTELMÄSSÄ VUOSINA 2005-2008 • Tavoitteena on tutkia pitkittäistutkimuksena uuden tutkintojärjestelmän vuonna 2005 aloittaneiden kemian opiskelijoiden opintojen edistymistä ja HOPS-ohjausta • Vuoden 2005 ajalta on kerätty seuraavaa tutkimusaineistoa: 1) kyselylomaketutkimus opintojen alussa, 2) kyselylomaketutkimus ensimmäisen syksyn lopussa, 3) HOPS-portfolio. Saarni & Aksela, 2006-

12. KEHITTÄMISTUTKIMUSHANKE YMPÄRISTÖKEMIAN YLIOPISTO-OPETUKSEEN (Nieminen, Kotiaho & Aksela, 2005-) • Tavoitteena uuden Ympäristökemia –kurssin opetuksen kehittäminen tutkimuspohjaisesti yhteistyössä prof. Tapio Kotiahon kanssa • Tutkimuksen päätavoitteena on tutkia eri opetus-menetelmien vaikutusta ympäristökemian ymmärtämisen tukemisessa (ts. merkityksellistä kemian oppimista) • Tutkimusaineistoa on kerätty kyselykaavakkeilla ennen ja jälkeen kurssin, käsitekarttojen, oppimispäiväkirjojen ja haastattelujen avulla • Kurssi on pidetty yht. kaksi kertaa lukuvuosina 2005-2006

13. KÄSITEKARTAT YMPÄRISTÖKEMIAN KÄSITTEELLISEN YMMÄRTÄMISEN TUKENA Opiskelijoiden käsitekarttoja

14. TUTKIMUS KEMIAN OPETTAJANKOULUTUKSESSA • Opetuksen tavoitteena on tutkiva aktiivinen kemian opettaja ja elinikäisen oppimisen tukeminen • Uusin tutkimustieto sisältyy kurssien tavoitteiden suunnitteluun, opetuksen sisältöön, opetusmenetelmien valintaan ja arviointiin • Kaikilla kursseilla käytetään sisältöinä kemian opetuksen tutkimuskirjallisuutta ja tutkimustuloksia • Pienen tutkimuksen tekeminen koulussa • Pro gradu –tutkielmassa tehdään tutkimusta kemian opetukseen liittyen • Opiskelijat osallistuvat kemian opetuksen ja tutkimuksen seminaariin maisterivaiheessa ja jatkokoulutusseminaariinkemian opetuksen jatko-opinnoissa

15. ESIMERKKI TUTKIMUSPOHJAISESTA TUTKIMUKSESTA OPETTAJANKOULUTUKSESSA • Modernin tieto –ja viestintätekniikan käyttö kemian ymmärtämisen tukena opettajankoulutuksessa • Mallit ja visualisointi • Virtuaali –ja verkko-opetus • Kokeellisuus ja mittausautomaatio

16. MALLIT JA VISUALISOINTI -TUTKIMUS • Models and Visualization in Chemistry (2004)Maija Aksela, John Gilbert (UK) & Rosaria Justi (Brasilia) • Particles, Active Learning and Visualization (PALAVA, 2004-2006)Maija Aksela, Vesna Ferk (Slovenia), John Oversby (UK), Jerry Sarquis (USA) & Mickey Sarquis (USA) • Laskennallisen kemia (molekyylimallinnus) opetuksessa (Maija Aksela & Jan Lundell, 2002-) • Tietokonesimulaatiot kemian oppimisen tukena (Maija Aksela & John Oversby (UK), 2006-)

17. LOPPUSANAT • Hyvä yhteistyö kemian ja sen opetuksen tutkijoiden välillä on ollut hedelmällistä opetuksen kehittämisessä kemian laitoksella • Kansainvälinen yhteistyö on tärkeää • Pedagogisten yliopistolehtoreiden verkosto on ollut tärkeä tuki opetuksen kehittämisessä • Tarvitaan lisää yliopisto-opetuksen tutkimusta opetuksen kehittämisen pohjana • Tarvitaan lisää tutkimusrahoitusta opetuksen tutkimuspohjaiseen kehittämiseen LÄMMIN KIITOS JA HYVÄÄ SYKSYÄ!