Minna Kaartinen-Koutaniemen väitöskirjatutkimuksen aiheena on yliopisto-opiskelijoiden tieteellisen ajattelun taitojen oppiminen ja tieteellisen ajattelun kehittyminen opintojen aikana. Väitöskirja koostuu neljästä osatutkimuksesta ja yhteenvedosta.

Tutkimuksen tulokset osoittavat tieteellisen ajattelun ja tietokäsityksen olevan erilaisia opiskelijan iästä, opintovaiheesta ja opiskelualasta riippuen. Haastatteluaineiston sisällönanalyysillä muodostui kolme pääluokkaa alaluokkineen kuvaamaan opiskelijoiden tieteellistä ajattelua, asiantuntijaksi kehittymisen edellytyksiä sekä niitä vaatimuksia, joita opiskelijoiden mukaan heidän opiskelualallaan opiskelevilta vaaditaan. Lisäksi opiskelijat luokiteltiin haastatteluaineiston perusteella kolmeen tieteellistä ajattelua kuvaavaan profiilityyppiin. Opiskelijoiden välinen vertailu paljasti mielenkiintoisia eroja ja samankaltaisuuksia sekä tieteellisen ajattelun kehityskulkuja opiskelijaryhmien välillä.

Tutkimus osoittaa tieteellisen ajattelun kehittymisen ja tieteen tekemisen taitojen oppimisen olevan yhteydessä opettajien antamaan opetukseen sekä oppiainelaitoksen pedagogisiin ratkaisuihin. Opiskeluympäristö ja opettajien tuki erityisesti asiantuntijaksi kehittymisessä ja opinnäytetöiden ohjauksessa osoittautui opiskelijoille tärkeäksi. Opettajien on myös tärkeä ymmärtää tieteellisen ajattelun ja tietokäsityksen merkitys opiskelijoiden tutkimustaitojen oppimisessa, jotta he voisivat haastaa opiskelijat keskustelemaan tieteenalakohtaisista tieteellisistä kysymyksistä sekä tieteen tekemisen perusteista.