Lukiolaisten käsityksiä fotosynteesistä ja oppimateriaalin merkitys käsityksiin

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää lukiolaisten käsityksiä fotosynteesistä ja oppimateriaalin merkitystä käsityksiin. Tutkimuksessa käytettiin oppimateriaalina kahta erityyppistä materiaalia, joiden toimivuutta fotosynteesin käsitettä opiskeltaessa verrattiin keskenään. Tutkimusjoukko koostui 61 tutkittavasta. Tutkimus sisälsi alku- ja loppumittauksen, joissa molemmissa oli samat kysymykset. Mittausten välissä opiskelijat saivat tutustua haluamansa ajan oppimateriaaliin. Kysymyslomakkeet sisälsivät kuusi kysymystä, joista ensimmäiseen “mitä on yhteyttäminen?” keskityttiin tässä tutkimuksessa. Tutkimus on osa laajempaa, Suomen Akatemian rahoittamaa, EAGER-tutkimusprojektia. Luonnontieteellisten, vaativien, käsitteiden opetuksessa on havaittu toimivaksi metakäsitteellistä tietoisuutta tukevat tekstit. Alku- ja loppumittauksen välissä luettava teksti edusti kyseistä tekstityyppiä. Fotosynteesi on vaativa käsite, johon liittyy aiempien tutkimusten perusteella useita erilaisia virhekäsityksiä. Oikeanlaisen oppimateriaalin avulla virhekäsityksiä voidaan ehkäistä ja korjata. Tutkittavien vastaukset pisteytettiin ja luokiteltiin kolmeen tasoluokkaan saatujen pisteiden perusteella. Kolme tasoluokkaa olivat heikot, keskitasoiset ja vahvat. Lisäksi vastauksista etsittiin kuuteen eri luokkaan kuuluvia virhekäsityksiä. Virhekäsitysluokat muodostettiin fotosynteesin teorian, aiempien tutkimusten, oppimateriaalin ja vastauslomakkeista löytyneiden käsitysten perusteella. Tasoryhmien kokoja ja virhekäsitysten määriä vertailtiin eri oppimateriaalien osalta. Tasoryhmien suhteissa tapahtui alku- ja loppumittauksen välillä suuri muutos. Heikon tasoryhmän koko pieneni kumpaakin oppimateriaalia käyttäneillä huomattavasti. Vahvojen vastausten määrä nousi voimakkaammin luettelomaista oppimateriaalia käyttäneillä. Virhekäsitysten suhteen poikkeuksellista aiempiin tutkimuksiin nähden oli, että kasvin ravinnon alkuperään liittyviä virhekäsityksiä ei mittauksissa havaittu. Suurin virhekäsitysluokka oli Auringon rooliin liittyvät virhekäsitykset sekä alku- että loppumittauksissa. Tutkimus antaa vahvistusta sille, että fotosynteesiin liittyy runsaasti virhekäsityksiä ja aihe on vaativa. Tästä syystä opetustapoihin ja -materiaaleihin tulisikin kiinnittää erityistä huomiota, sillä fotosynteesi on luonnontieteellisesti hyvin merkittävä ilmiö.