Tämän väitöstutkimuksen tavoitteena on selvittää, miten tiedelukutaidon opetusta ja oppimista voi kehittää alakoulun 5.–6.-luokilla. Oppilaat tarvitsevat tiedelukutaitoa eli käsitteellistä tietoa, monilähteistä lukutaitoa ja tieteeseen sitoutuvan asenteen pyrkiessään ymmärtämään ja ratkomaan erilaisia ongelmia nykypäivän tietotulvassa. Väitöstutkimus nojaa ekologiseen viitekehykseen (Gibson, 1977, 1979), jonka mukaan opetus ja oppiminen kehittyvät opettajien, oppilaiden ja ympäristön välisessä vuorovaikutuksessa. Väitöstutkimus soveltaa kehittämistutkimuksen strategiaa ja koostuu kolmesta osatutkimuksesta. Osatutkimuksessa I selvitettiin opettajien kokemia tiedelukutaidon opetuksen haasteita haastatteluaineiston avulla. Opettajien haastattelulitteraatit (n=4) analysoitiin sisällönanalyysia soveltaen. Tutkimusaineistosta tunnistettiin kaksi tiedelukutaidon opetuksen haasteiden ulottuvuutta: oppilaiden osaaminen ja pedagogiset resurssit. Oppilaiden osaamisen haasteet ilmenivät tiedoissa, taidoissa ja asenteissa, ja opettajien kokemusten mukaan ne kytkeytyivät toisiinsa. Pedagogisten resurssien osalta keskeisiä haasteita olivat opettajan osaamisen ja oppimateriaalien puutteet sekä internetin haastavuus oppimisympäristönä. Osatutkimuksissa II ja III keskityttiin kokeilemaan ja arvioimaan holistiseen orientaatioon (oppiaineintegraatio ja kokotehtävämalli) perustuvaa tiedelukutaidon pedagogista lähestymistapaa. Osatutkimuksessa II tutkittiin opettajien positioitumista kokeilussa. Keskiössä oli opettajan havaitseman tarjouman ja opettajan toimijuuden merkitys position rakentumisessa. Tutkimusaineisto koostui opettajien kyselyvastauksista (n=213), jotka analysoitiin positiointianalyysillä. Tutkimusaineistosta tunnistettiin neljä opettajapositiota: sopeutuja, soveltaja, alistuja, suodattaja. Tarjouman havaitsemista näytti suuntaavan opettajan yksilöllinen orientaatio. Toimijuuden ilmaisussa merkitykselliseksi nousi puolestaan se, miten tukeutunut opettaja oli kokeilemaansa lähestymistapaan. Osatutkimuksessa III keskityttiin oppilaiden oppimiseen. Tarkastelun kohteena oli, miten oppilaiden käsitykset eläinten sopeutumisesta sekä intertekstuaaliset integrointitaidot kehittyivät tiedelukutaitokokeilussa. Lisäksi tarkasteltiin käsitysten ja taitojen kehittymisen yhteyttä. Tutkimusaineistona oli oppilaiden alku- ja loppumitausvastaukset (n=980). Aineiston analyysi oli kaksivaiheinen: ensin sovellettiin laadullista teorialähtöistä sisällönanalyysia, minkä jälkeen hyödynnettiin tilastollisia analyysimenetelmiä. Tulokset osoittivat tilastollisesti merkitsevää kehitystä oppilaiden käsityksissä ja taidoissa, mutta molempien taso pysyi melko alhaisena sekä alku- että loppumittauksessa. Oppilaiden käsitysten ja taitojen kehittymisen välillä ei ilmennyt korrelaatiota. Oppilaan käsitys saattoi siis kehittyä, mutta intertekstuaaliset integrointitaidot eivät kehittyneet samaan tahtiin tai päinvastoin. Väitöstutkimuksen tulokset osoittavat, että tiedelukutaidon opetuksessa ja oppmisessa on haasteita. Holistisella pedagogisella lähestymistavalla on potentiaalia opetuksen ja oppimisen kehittämisessä, mutta uuden lähestymistavan käyttöönotto edellyttää vahvaa tukea niin opettajalle kuin oppilaalle. Erityisen tärkeää on tukea opettajien ja oppilaiden havaintoja ja tulkintoja pedagogisen lähestymistavan tarjoumista. Oppilaiden käsitysten ja taitojen kehittyminen edellyttää systemaattista, tasapainoista ja pitkäjänteistä harjoittelua. Tuloksia tarkasteltaessa on tärkeää muistaa, että tiedelukutaidon pedagoginen lähestymistapa on vain yksi osa kompleksista ja dynaamista luokkahuoneympäristöä, jossa opetuksen ja oppimisen kehittyminen riippuu monien tekijöiden yhteisvaikutuksesta.