Sidos-sarjan oppikirjailija Akseli Mansikkamäki on ollut kiinnostunut kemiasta jo yläasteikäisestä saakka. Hän on ollut tutkijana Jyväskylän yliopiston kemian laitoksella ja työskentelee nyt Oulun yliopiston fysiikan koulutusohjelmassa. Lisäksi hän on pitänyt tutkimukseen liittyviä luentoja lukiolaisille ja toiminut Ylioppilastutkintolautakunnassa sensorina.

Sidos-sarjan oppikirjailijana Mansikkamäki on halunnut tuoda sarjaan mukaan tieteellistä ymmärrystä, josta on hyöytä jatko-opinnoissa. Sidos-sarjassa onkin pyritty saavuttamaan tasapaino opettajalähtöisen ja tiedelähtöisen ajattelun välillä.

– Tiedettä on tarpeeksi mukana sarjassa, ja se on sellaisessa formaatissa, että sitä on mahdollista opettaa oppitunnin puitteissa ja siten, että opetus pysyy opetussuunnitelman rajoissa, Mansikkamäki sanoo.

Sidos pyrkii ravistelemaan perinteistä tapaa opettaa kemiaa

Mansikkamäki kertoo sarjan oppikirjailijoiden huomioineen suunnittelun alusta saakka sen, että sarja vastaa opetussuunnitelmaa ja opiskelun nykyisiä realiteetteja. Esimerkiksi opetukseen ja oppimiseen liittyvät digivälineet ovat muuttuneet paljon vuosien saatossa.

– Jotkin asiat on edelleen kirjoitettu perinteisellä tavalla, koska koimme, että ne pitää tulevaisuudessakin opettaa samalla tavalla. Joissakin kohdissa taas halusimme opettaa asian hieman uudella tavalla. Esimerkiksi spektroskopian osuus on usein koettu haastavana ja abstraktina asiana opettaa. Sidos 3 -kirjassa se on kirjoitettu uudestaan niin, että esitystapa on helposti lähestyttävä. Teoria on pysynyt samana, mutta suunnittelimme siihen hauskaa salapoliisityötä, jonka myötä opiskelijan olisi mukavampi selvittää asioita, Mansikkamäki kertoo.

Aina kun on tiedossa, että jokin asia esitetään tai opetetaan eri tavalla kuin perinteisesti on totuttu, se kerrotaan opettajanoppaassa.

– Yhdessä salapoliisitehtävässä on esimerkiksi annettu spektri tuntemattomasta näytteestä. Opiskelijan pitää selvittää, onko näyte laitonta heroiinia vai laillista morfiinia. Vaikka molempien aineiden rakenteet ovat monimutkaisia, on tehtävä laadittu niin, että lukiolainen pystyy helposti selvittämään oikean vastauksen näytteen rakenteen perusteella, Mansikkamäki kertoo.

Opiskelijoita motivoidaan konkreettisin esimerkein

Sidoksessa pyritään tekemään lukion kemian opetuksesta kaikille sopivaa. Silti tieteellisyydestä ei tingitä, ja vaikeammatkin asiat halutaan opettaa oikein, eikä mutkia oikoen.

– Ajatuksena oli pitää tietynlaisesta konkretiasta kiinni. Kuvat ja kuvatekstit kertovat, missä yhdistettä konkreettisesti käytetään. Esimerkkinä voi olla arkielämään, kuten ruokaan, liittyvä aine tai jokin lennokkaampi, kuten raketin polttoaineessa oleva aine, Mansikkamäki kertoo.

Tekijäryhmä päätti jo alkuvaiheessa, että Sidoksessa tuodaan esille ihmisiä kemian ratkaisujen takana.

– Halusimme muistuttaa opiskelijoita, että kemian ratkaisut eivät ole ilmestyneet tyhjästä, vaan niiden takana on ihminen, joka on toiminut aikansa ja sen ajan yhteiskunnan rajoitteiden puitteissa. Kemian tutkimusta kehittäneet eivät ole superihmisiä, vaan ihan tavallisia ihmisiä, jotka ovat kohdanneet erilaisia vaikeuksia, Mansikkamäki kuvaa.

Konkretiaa lisää myös jokaisessa luvussa oleva ingressi, joka liittyy aloituskuvaan. Ne on suunniteltu sisäänheitoksi aiheeseen ja herättämään opiskelijoiden kiinnostus.

– Ingressi ja aloituskuva voivat liittyä arkielämään, kuten esimerkiksi vaatteiden pesuun ja yhdisteiden vaikutukseen. Tai sitten ne voivat kuvata jotakin opiskelijoita kiinnostavaa todella korkealentoista asiaa, kuten luotaimen polttoaineen erottamista ydinjätteestä, Mansikkamäki kertoo.

Sarjassa huomioidaan niin pakollisten kurssien kävijät kuin jatko-opinnoista haaveilevat

Lukiossa kemian oppimateriaalin pitää tasapainoilla taitekohdassa, jossa osa opiskelijoista siirtyy jatko-opintoihin yliopistoon ja osa ei.

– Sidos 1- ja 2 -materiaalit ovat arkielämälähtöisiä, koska kaikki opiskelijat lukevat ne. Sidos 3–6 -materiaalit taas sisältävät enemmän erilaisia näkökulmia esimerkiksi tutkimukseen sekä teollisuuteen liittyen ja käsittelevät sovelluksia myös arkielämän ulkopuolelta. Sidoksen digimateriaalista löytyy lisämateriaalia, kuten laajempaa teoriatietoa, jonka avulla opiskelijat voivat halutessaan syventää omaa ymmärrystään, Mansikkamäki kuvailee.

Mansikkamäen kolme vinkkiä, kuinka innostaa opiskelijoita kemia pariin:

Vinkki 1 – Tee kemiasta siistiä ja vaikuttavaa

Opettajana kannattaa hakea vau-tekijää, joka yllättää ja vaikuttaa opiskelijoita. Se saattaa vaihdella opiskelijaryhmän mukaan: joitakuita kiinnostavat lääkeaineet, toisia hapot, räjähteet tai radioaktiiviset aineet. Vaatii hieman uuden oppimista ja keksimistä, että löytää aiheita, jotka kiinnostavat opiskelijoita. Koukku on se, että on jotain jännittävää, mistä voi puhua. Sidos-kirjojen ingressit ja kuvatekstit ovat hyvä paikkoja lähteä etsimään tällaisia kiinnostavia asioita.

Olen pitänyt kemian tutkimukseen liittyviä luentoja lukiolaisille ja huomannut siellä, miten jotkin yksittäiset, pienet asiat herättävät mielenkiintoa. Kun esimerkiksi tutkimme plutoniumia, minua kiinnostivat sen magneettiset ominaisuudet, mutta opiskelijoita taas itse materiaali. Kaikki olivat kuulleet siitä, mutta eivät koskaan nähneet sitä sellaisenaan.

Vinkki 2 – Innosta opiskelijoita selvittämään asioita itse

Opiskelijoilta tulee valtavan hyviä kysymyksiä kemiaan liittyvistä asioista. On tärkeää selvittää niihin vastaukset, vaikka se joskus saattaakin vaatia paljonkin aikaa. Kannattaa myös kannustaa nuoria ottamaan asioista itse selvää. Myös sosiaalisessa mediassa on paljon kemiaan liittyvää sisältöä, josta voi vinkata.

Vinkki 3 – Muistuta, että kemialla ratkaistaan ongelmia

Tuo tunneilla esille se seikka, että kemian tutkimuksen avulla on ratkaistu paljon konkreettisia ongelmia, jotka vaikuttavat meidän kaikkien elämään ja arkeen globaalilla ja henkilökohtaisella tasolla. Esimerkiksi otsonikatoa on saatu hidastettua, ja happosateet ovat historiaa Suomessa. Kemia liittyy myös hyvin arkisiin asioihin. Nykyään on mahdollista ladata puhelimen akku täyteen 10 minuutissa, koska laturien piireissä käytetään uudenlaisia kemiallisia yhdisteitä. Esimerkiksi Sidos 5- ja 6 -moduulien loppuun on kerätty yhteenveto siitä, mitä haasteita kemialla on pystytty ratkaisemaan.