Kestävä kehitys näkyy kemian opetuksessa oppilaiden omana työnä

Ympäristötietoisia kemistejä, kemian opettajia ja oppilaita tarvitaan maapalloa koskettavien ympäristöhaasteiden ratkaisemiseen. Niinpä kestävää kehitystä ja eettiseen vastuullisuuteen kasvattamista painotetaan koulujen opetussuunnitelmien perusteissa, kansallisissa ja kansainvälisissä opetusalan strategioissa, kemian opetuksen tutkimuskirjallisuudessa ja kemianteollisuudessa.

- Kestävä kehitys kemian opetuksessa liittyy yhteiskuntaperustaisiin kemian aiheisiin, esimerkiksi tuotteiden elinkaariin ja vihreään kemiaan, Marianne Juntunen sanoo.

- Vihreässä kemiassa tuotteen elinkaareen liittyvät molekyylit ovat sellaisia, että ne kuluttavat vähän energiaa ja resursseja, ovat myrkyttömiä käyttää, niitä voidaan kierrättää ja lopulta ne hajoavat luonnossa turvallisesti. Tämä koskee joka ikistä tuotetta, ainetta tai materiaalia, hän sanoo.

Väitöstyön tuloksena koulujen kemian opetukseen saatiin mielekkäitä tapoja käsitellä ristiriitaisia yhteiskunnallisia aiheita.Tuotteen elinkaaren opetukseen sopivat kokonaisvaltaiset opetusmenetelmät, jotka ovat tutkimuksellisia, sosiaalisia, oppijakeskeisiä, oppiainerajoja ylittäviä, yhteiskuntaperustaisia, kriittisiä, yhteiskuntaan avautuvia ja osin liittyvät vihreään kemiaan.

Tällaista opiskelua on kemiassa vielä harvoin.

Oppilaat oppivat vuorovaikutuksessa ja valitsemalla tehtäviä itse

Juntusen kehittämistutkimuksen tulosten mukaan kokonaisvaltainen ja tutkimuksellinen kestävän kehityksen kemian opetus sisältää monitieteisiä ja yhteiskuntaperustaisia aiheita. Väittelijän mukaan opetusaiheet tuleekin liittää yhteiskunnallisiin toimijoihin ja aitoihin ongelmiin. Oppiminen tapahtuu sosiaalisessa vuorovaikutuksessa esimerkiksi argumentaation ja itsereflektion kautta.

Tutkimustehtävien kohteet voivat olla oppilaiden itse valitsemia ja liittyä oppilaille relevantteihin aiheisiin kuten raaka-aineisiin, kulutustavaroihin, ruoka-aineisiin tai veteen. Näin opetus voidaan pohjata kestävän kehityksen teemoihin - tuotteiden elinkaariin, puhtaaseen veteen, ilman pienhiukkasiin ja ilmaston muutokseen, ympäristön kemikalisoitumiseen, viljavan maan ja lannoitteiden kierrätyksen, kiertotalouden tai terveellisen ruoan kemiaan.

- Kun kemian tieto yhdistetään yhteiskunnallisiin toimintamahdollisuuksiin, oppilas kokee sen merkityksellisenä. Aiheet ovat kiinnostavia, kun ne ovat oppijalle henkilökohtaisia. Samalla oppilaan kyky toimia kestävän tulevaisuuden rakentamiseksi kasvaa, Juntunen sanoo.

Tutkimustuloksissa tämä näkyi oppilaiden luonnontieteellisinä ja ekologisina argumentointitaitoina yhteiskunnallisessa ja ympäristötietoisessa pohdinnassa

Kehittämistutkimuksessa yhdistyy käytäntö ja teoria

Juntusen väitöskirjatyön teoreettisessa osassa tarkasteltiin kestävää kehitystä ja kemiaa, vihreää kemiaa, elinkaarianalyysiä ja -ajattelua, ympäristötietoisuutta, yhteiskuntaperustaisuutta sekä tutkimuksellista opiskelua ja argumentaatiota opetusmenetelminä. Päätutkimuskohteena oli kuitenkin valtakunnallisten opetussuunnitelmien perusteiden keskeinen sisältö tuotteen elinkaari ja kestävän kehityksen opettaminen kemiassa.

Väitöstutkimus perustuu neljään kansainväliseen tieteelliseen julkaisuun. Empiirinen tutkimus toteutettiin neljän kemian aineenopettajien täydennyskoulutuksen yhteydessä. Niissä yhteensä 20 opettajaa loi tutkimuksellisia tuotteiden elinkaaren opetusmalleja, joissa uutta oli oppilaan aktiivinen rooli opiskelun kohteen rajaamisessa ja työn suunnittelussa. Tutkimuksessa tarkasteltiin tuotteen elinkaariaiheisen opetusmallin vaikutusta 105 peruskoulun yhdeksäsluokkalaisen ympäristötietoisuuteen, käsityksiin kemiasta ja argumentaatiotaitoihin.

Väitöstyössä esitetty kokonaisvaltainen ja tutkimuksellinen kemian opetus tukee opiskelu- ja kansalaistaitoja. Tuotteen elinkaari on opiskeluaiheena uusia ajatuksia herättävä. Lähestymistapa paransi oppilaiden ymmärrystä kemian tarpeellisuudesta. Oppilaat kokivat tutkimuksellisen, sosiaalisen, avoimen ja oppilaskeskeisen opiskelumenetelmän positiivisesti.

- Kemian uudenlainen opetus koskettaa yhteiskuntaan ja ympäristöön liittyviä moraalisia näkökulmia, väittelijä sanoo.

Työn tuloksia voidaan käyttää opetuksen suunnittelussa ja kemian opettajien koulutuksessa kestävän kehityksen aiheisiin liittyen.

Marinne Juntunen väittelee Helsingin yliopistossa kemian alalta maanantaina 8.6.2015 kello 12.

Yhteystiedot: Marianne Juntunen, 040 700 8381, marianne.juntunen@helsinki.fi

Ajankohtaiset väitöskirjat Helsingin yliopistossa: http://ethesis.helsinki.fi/

Ystävällisin terveisin
Minna Meriläinen-Tenhu, 050 415 0316, @MinnaMeriTenhu