Laskennallinen ja teoreettinen kemia opetussuunnitelmassa

Yläaste- ja lukio-opetuksessa ei laskennallisella kemialla ole vielä paljon jalansijaa, mutta kuitenkin jonkin verran. Uusi opetussuunnitelma on ainakin jossain määrin antanut mahdollisuutta hyödyntää laskennallista ja teoreettista kemiaa. Yläasteen valtakunnallisessa opetussuunnitelmassa mainitaan läpikäytäväksi asiaksi alkuaineiden ja yhdisteiden rakenteiden selittäminen atomimallien avulla. Tässä loistavana apuvälineenä toimisi tietokoneavusteinen molekyylimallinnus. Lukion opetussuunnitelmassa laskennallinen ja teoreettinen kemia esiintyy ilmiöiden mallintamisena, mallinnusvälineisiin perehtymisenä sekä tulosten mallintamisena. Tämä mahdollistaisi hyvin laajankin tietokoneavusteisen mallinnuksen käytön sekä siihen tutustumisen.

Mahdollisuuksia käyttää teoreettista ja laskennallista kemiaa opetuksessa löytyy kyllä, mutta vielä tällä hetkellä kovinkaan monet opettajat eivät käytä tietokoneavusteista mallinnusta apunaan opetuksessa. Maija Akselan ja Riitta Juvosen ”Kemian opetus tänään” - tutkimuksen mukaan koulujen resurssipula on yksi merkittävä tekijä mikä vähentää mallinnuksen käyttöä opetuksessa. Kouluilla ei ole varaa hankkia tarvittavia laitteistoja tai välineitä. Lisäksi ohjelmia pitää opetella käyttämään. Tämä vaatii opettajalta kiinnostusta ja todellista halua tutustua asiaan. Kuitenkin löytyy myös kouluja, jotka tähän ovat panostaneet. Näiden koulujen opettajien palautteet ovat olleet hyvin positiivisia. Tietokoneavusteinen kokeellisuus säästää aikaa ja helpottaa tulosten jatkokäsittelyä.

Laskennallinen ja teoreettinen kemia tekee tuloaan ja varmasti tulevaisuudessa sen asema opetuksessa vahvistuu. Tietokoneiden avulla voidaan selvittää molekyylien rakenteita ja ominaisuuksia, tutkia molekyylien välisiä vuorovaikutuksia sekä kartoittaa kemiallisia reaktioita. Sen käyttö on mahdollista siis kaikissa kemian kannalta oleellisissa asioissa. Tietokoneavusteinen kemia tuo kouluopetukseen vaihtelua ja  voisi olla hyvä tapa saada jo koulussa oppilaat innostumaan kemiasta.


Tutkimustietoa (.pdf)Presentations