Molekyylimallinnuksen relevanssi kemian opetuksen työtapana

Kokevatko yläkoululaiset tietokoneavusteisen molekyylimallinnuksen relevantiksi työskentelytavaksi? Tähän kysymykseen etsittiin vastausta kesällä yksiköstä valmistuneen FM Oona Kiviluodon pro gradu -tutkimuksessa. Tutkimus toteutettiin määrällisenä survey-tutkimuksena, jonka aineisto koostui talven aikana Kemianluokka Gadolinissa vierailleista oppilasryhmistä, joiden opintokäynti sisälsi molekyylimallinnusta.

Kiviluodon tutkimus toi uutta tietoa aiheen tieteelliseen keskusteluun. Aikaisempien tutkimusten perusteella tiedettiin, että oppilaat pitävät tietokoneavusteisesta molekyylimallinnuksesta ja kokevat sen tukevan kemian ymmärtämistä, mutta työtavan relevanssista ei ollut aikaisempaa tutkimustietoa. Relevanssin teoreettisena viitekehyksenä käytettiin Stuckeyn ja kumppaneiden (2013) relevanssimallia, jonka mukaan relevanssi voi olla henkilökohtaista, ammatillista tai yhteiskunnallista.

Suoritetun tutkimuksen mukaan molekyylimallinnus tuki oppilaiden käsitystä siitä, että kemianosaamista tarvitaan yhteiskunnassa ja että kemistin ammatissa käytetään erilaisia tietokoneavusteisia menetelmiä. Tietokoneavusteinen molekyylimallinnus on keino tukea kemian opetuksen relevanssia monipuolisesti.

Kiviluoto suosittelee molekyylimallinnuksen ottamista omaan opetukseen. Tekninen kynnys on pieni, sillä selaimessa toimivat ilmaiset ohjelmistot (kuten edumol.fi ja molview.org) eivät vaadi erillistä asennusta koneelle. Mallinnuksessa vaadittava sisällöllinen osaaminen kattaa käsitteet atomi, molekyyli ja sidos, jonka takia molekyylimallinnus soveltuu hyvin esimerkiksi 7.-luokalle.

Tutustu koko tutkimukseen tästä.

 Teksti ja kuva: Oona Kiviluoto
 Toimitus: Johannes Pernaa