admin

Vuoden 2014 LUMA-toimijat esittäytyvät: Halu oppia kasvaa onnistumisen kokemuksista

Vuoden 2014 LUMA-toimija -tunnustuksen saanut biologian ja maantiedon lehtori Rita Keskitalo kertoo olevansa koukussa sosiaaliseen mediaan. Some on hänelle luonteva ja mielekäs oppimisympäristö ideoiden, sisältöjen ja ajatusten jakamiseen.

Olin yllättynyt ja hämmentynyt siitä, että minut valittiin yhdeksi vuoden 2014 LUMA-toimijaksi. Olin tietenkin myös hyvin tyytyväinen. Tutustuttuani www.luma.fi/ – sivuilla muihin vuoden LUMA-toimijoihin, koin olevani kuitenkin vasta aloittelija LUMA-toiminnassa.

Yksi valintaperuste LUMA-toimijaksi lienee jonkinasteinen näkyvyys sosiaalisessa mediassa. Sosiaalinen media kuten blogit, Twitter ja Facebook ovat minulle jokapäiväinen ja yksi tärkeimmistä oppimisympäristöistä. Se on minun paikkani oppia.

Aloitin OBi! Yläkoulun biologiaa ja maantietoa – verkkosivujen ylläpitämisen vuonna 2012. OBi! sisältää yläkoulun biologian, maantiedon – ja nyt jonkin verran myös terveystiedon – keskeisiä sisältöjä, tehtäviä, työohjeita ja oppimisen menetelmiä.

OBissa julkaisen myös oppilaiden töitä esimerkiksi ja ideoiden lähteeksi muille, niin oppilaille kuin opettajillekin. OBin sisältö on julkaistu pääasiassa CC BY-SA lisenssillä, jotta sen sisällön käyttö olisi mahdollista muillekin. Sisältöjen ja ideoiden jakaminen – ja ajatusten vaihto – tuntuu minusta itsestään selvältä ja järkevältä. Siksi olenkin koukussa sosiaaliseen mediaan.

Toinen, ja yhtä tärkeä henkilökohtainen oppimisympäristö on oppikirjatyöryhmät. Samalla oppikirjojen kirjoittaminen on minulle mieluisa harrastus ja antaa juuri sopivaa tukea ja innostusta opettajan työlle.

Etsin innostusta myös koulutuksista ja uusista hankkeista. Tämän kevään uusia hankkeita ovat muun muassa NPDL eli New Pedagogies for Deep Learning- hanke, Teknologian mielekäs pedagoginen käyttö LUMA-aineiden toiminnallisessa opetuksessa ja ihan alkumetreillä oleva kansainvälinen Erasmus+ -hanke.

Tavoitteenani on ohjata oppilaita oppimaan paitsi biologian, maantiedon ja terveystiedon keskeisiä sisältöjä, kuten kestävää elämäntapaa, yhdenvertaisuutta ja mielen hyvinvointia, myös oppimisen taitoja ja muita selviytymisen taitoja.

Selviytymisen taitoina pidän oppilaiden itseohjautuvuutta, vastuun ottamista omasta oppimisestaan, yhteisöllistä oppimista ja luovuutta. Uskon, että näihin tavoitteisiin voi päästä lisäämällä oppilaan vapautta valita miten opiskelee ja jossain määrin myös mitä opiskelee.

Tätä kautta myös oppilaiden onnistumisten kokemukset lisääntyvät, ja siten myös oppilaan halu oppia kasvaa.

Parhaimmat onnistumisen hetket koen oppitunneilla, joissa on vapaa, välitön ja innostunut oppimisen ilmapiiri – hetket, joissa jokainen osallistuu ja onnistuu omalla tavallaan.

Teksti ja kuva: Rita Keskitalo

Museotyöpaja osoittautui oivaksi oppimisympäristöksi

Monipuolista ja merkityksellistä oppimista tapahtuu myös koulun ulkopuolella. Kokkolan LUMA-viikolla oli runsaasti mahdollisuuksia kokeilla erilaisia oppimisympäristöjä niin luonnontieteellisessä museossa kuin ammattiopiston toiminnallisissa työpajoissa.

”Hyvin toimivat oppimisympäristöt edistävät vuorovaikutusta, osallistumista ja yhteisöllistä tiedon rakentamista. Ne myös mahdollistavat aktiivisen yhteistyön koulun ulkopuolisten yhteisöjen tai asiantuntijoiden kanssa”, linjataan uusissa opetussuunnitelmien perusteissa.

Hyvä esimerkki tällaisesta koulun ulkopuolisesta oppimisympäristöstä on Kokkolan luonnontieteellinen museo Kieppi. Kokkolan ammattiopiston opiskelijat tekivät LUMA-viikolla koru- ja jalokiviteemaisen työpajavierailun Kieppiin, jossa oli tarjolla kaikille avoin KIVEN HOHTO –työpaja.

Työpaja oli toteutettu yhteistyössä Kiepin ja Geologian tutkimuskeskuksen kanssa. Mineraaliharrastaja ja -keräilijä Viljo Nissisen kokoelmasta löytyvät monet harvinaisetkin mineraalit ja niiden jalot muodot.

Syksyllä 2014 Nissisen (8.11.1914 – 11.12.2000) syntymästä tuli kuluneeksi 100 vuotta. Oli siis aika juhlia Nissisen työtä ja hänen hienoa kokoelmaansa! Mineraalikokoelma perustettiin 30 vuotta sitten. Nissinen arvosti mineraaleissa varsinkin niiden kauneutta. Hänen kokoelmansa näytteet herättävät ihastusta loistollaan ja harvinaisuudellaan.

Kiven hohto -työpajassa selvitettiin mistä alkuaineista ja minkälaisissa prosesseissa maan sisällä syntyy esimerkiksi tiikerinsilmäksi tai häränsilmäksi kutsuttuja kvartsimuotoja. Kivien rakennetta tutkittiin mikroskoopeilla ja kiviä pääsi hiomaan käsin.

Luonto- ja ympäristökasvatusta tukevat työpajat perehdyttivät kaikenikäiset osallistujat alkuaineiden muodostamiin mineraaleihin ja kivilajeihin ja planeettamme rakenteeseen.

Kokkolan ammattiopiston LUMA-viikko oli täynnä toimintaa

LUMA-viikon 2014 tapahtumissa Kokkolan ammattiopistolla oli tarjosi koululais- ja yleisötoimintaa liittyen vuoden teemoihin Kansainvälinen kristallografian vuoden ja Suomenlahti-vuoden teemoihin.

Joka päivälle oli ohjelmaa; dokumentteja, videoita, opiskelijoiden omia esityksiä sekä yritysesittelyjä ja työpajoja. Opiskelijat saivat tietoa mm. teollisuudesta Freeport Cobaltin yristysesittelyssä sekä geologiasta ja kristallografiasta GTK:n luennolla. Yritysesittelyt ja vierailut ovat aina suosittuja ja mielenkiintoisia, tuovathan ne koulumaailmaan tuulahduksen ”oikeasta elämästä”.

Samalla LUMA-viikon ohjelma tuki opetussuunnitelmissa mainittua ”aktiivista yhteistyötä koulun ulkopuolisten yhteisöjen tai asiantuntijoiden kanssa”.

Kokkolan ammattiopisto tarjosi myös alueen koululaisille erilaisen oppimisympäristön toiminnallisten työpajojen muodossa. Työpajoissa ammattiopiston opiskelijat pääsivät itse ohjaamaan pieniä koululaisia kemian ihmeisiin. Koululaiset olivat innoissaan työpajasta ja opiskelijat saivat sekä vaihtelu omiin koulurutiineihin, että hyvää kokemusta ohjaamisesta.

Kokkolan ammattiopiston lehtori Zofia Bazia-Hietikolla on monien vuosien kokemus LUMA-viikon tapahtumien järjestämisestä.

”Peruskoululaisten vierailut on toteutettu joka vuosi. Kemian osaston opettajat ja opiskelijat valmistavat kokeita ja työpajoja sekä tietovisoja, jotka on otettu todella hyvin vastaan. Kokonaisuus on mielenkiintoinen ja pienelle oppilaalle elämys! Oppimisympäristö laajenee ja samalla virkistyy, tapahtumasta on tullut jo oma ‘laatumerkki’. Monet opettajat tulevat ryhmiensä kanssa aina uudestaan”, Bazia-Hietikko sanoo.

Teksti: Tiina Ylä-Kero.

Harjoittelu toi uutta varmuutta toiminnallisen matematiikan opetukseen

Käytännön harjoittelu vahvisti matematiikan aineenopettajaopiskelijoiden käsityksiä toiminnallisuuden hyödyllisyydestä matematiikan opetuksessa. “Harjoittelu on tuonut varmuutta toiminnallisten tehtävien käyttöön ja lisännyt tietoa erilaisista aktiviteeteista”, sanovat tulevat matematiikan opettajat Anne Kivistö ja Noora Nuutinen.

Matematiikan aineenopettajaopiskelijat Anne Kivistö ja Noora Nuutinen suorittivat opettajan pedagogisiin opintoihin kuuluvan soveltavan harjoitettelunsa Summamutikka-keskuksessa (osa Helsingin yliopiston LUMA-keskusta) ohjaten matematiikkapäiviä ja -kerhoa. Kolme viikkoa kestänyt harjoittelu sisälsi toiminnallisen ja matematiikkapainotteisen ohjelman suunnittelua sekä toteutusta. Harjoitteluun mahtuikin monta mielenkiintoista ja innostavaa vierailua pääkaupunkiseudun kouluissa.

Näin Anne ja Noora kertovat harjoittelusta saamistaan kokemuksista:

“Olemme viidennen vuoden matematiikan aineenopettajaksi opiskelevia opiskelijoita ja viime syksynä aloitimme vuoden kestävät pedagogiset opinnot. Pedagogisiin opintoihin kuuluu kolme harjoittelujaksoa: perusharjoittelu, soveltava harjoittelu ja syventävä harjoittelu. Perus- ja syventävä harjoittelu suoritetaan koulussa, mutta soveltavan voi suorittaa monella eri tavalla.”

“Pedagogisissa opinnoissa ei ehditä panostamaan kunnolla toiminnallisuuteen ja sen takia halusimme suorittaa soveltavan harjoittelun paikassa, jossa tätä matematiikan osa-aluetta pääsisimme harjoittelemaan. Päädyimme Summamutikka-keskukseen, koska meille molemmille toiminta siellä on tuttua ja keskuksen aktiviteeteissa pääpaino on toiminnallisessa matematiikassa. Uskoimme, että sieltä saisimme paljon hyödyllistä tietoa ja taitoja tulevaan ammattiimme.”

“Harjoitteluun on kuulunut matikkakerhon ja matikkapäivien suunnittelua ja pitämistä. Olemme saaneet järjestää matikkapäiviä oppilaille, joiden ikä on vaihdellut aina 5-vuotiaista abiturientteihin asti. Olemme myös tuottaneet opetusmateriaalia yleiseen käyttöön.”

Samaa materiaalia voi muunnella eri ikäisille oppijoille

“Matikkakerhoa pidimme 3-6 luokkalaisille kerran viikossa kuuden viikon ajan. Jokaiselle kerhokerralle olimme keksineet eri teemat, joiden ympärille rakensimme ohjelman. Teemoja ovat olleet esimerkiksi geometria ja erilaiset matematiikkapelit. Matikkapäivien ohjelmat olemme pyrkiineet koostamaan siten, etteivät käsiteltävät matematiikan aihealueet ole välttämättä tuttuja koulumatematiikasta esim. verkot ja salausjärjestelmät.”

“Harjoittelussa olemme oppineet kehittelemään monipuolisia ja kehittäviä materiaaleja sekä muuntelemaan samaa aktiviteettia monen ikäisille.”

“Harjoittelu on tuonut varmuutta toiminnallisten tehtävien käyttöön ja lisännyt tietoa erilaisista aktiviteeteista. Lisäksi käsityksemme toiminnallisten tehtävien hyödyllisyydestä opetuksessa on vahvistunut, koska niiden avulla lapset ja nuoret oppivat matematiikkaa hauskalla tavalla sekä matemaattinen ajattelu kehittyy.”

Toiminnallisuus innostaa myös heikompia oppilaita yrittämään parhaansa

“Meistä on ollut mukava huomata, että monet oppilaat, jotka ovat heikompia matematiikassa, monesti innostuvat erilaisista toiminnallisista matematiikan tehtävistä ja tekevät niitä mielellään. Harjoittelun aikana olemme myös huomanneet itseoivaltamisen tärkeyden ja sen suuren roolin innostuksen sytyttäjänä.”

“Summamutikka-ohjaajina olemme päässeet vierailemaan monessa erilaisessa koulussa. Tämän vuoksi olemme päässeet harjoittelun aikana näkemään erilaisia toimintakulttuureja ja oppilaita, joka ei ole mahdollista muiden harjoitteluiden aikana. Lisäksi olemme saaneet vastuuta ja vapauden päättää minkälaisia ohjelmia pidämme oppilaille, mikä on auttanut meitä kehittymään tulevina opettajina.”

Teksti: Jenni Räsänen.

Kurkistus alkeishiukkasiin

Sijaitsevatko kaikki alkeishiukkaset (joitakin bosoneja lukuun ottamatta) atomin sisällä? Ja mitkä niistä?

Alkeishiukkaset ovat hiukkasia, joilla ei tiettävästi ole sisäistä rakennetta. Alkeishiukkaset voidaan jakaa kolmeen ryhmään: leptoneihin, kvarkkeihin ja bosoneihin.

Nykytiedon mukaan kaikki aine koostuu kvarkeista ja leptoneista (12 kpl), jotka tunnetaan myös materiahiukkasina. Kuusi kvarkkia ovat nimeltään ylös, alas, lumo, outo, huippu ja pohja. Leptoneihin lajitellaan elektroni, myoni ja tau sekä niiden neutriinot. Jokaisella kvarkilla ja leptonilla on myös oma antihiukkanen, jolla on vastakkaismerkkinen sähkövaraus.

Bosoneja eli voimanvälittäjähiukkasia ovat fotoni eli valohiukkanen, gluoni sekä W- ja Z-bosonit. Bosonit välittävät vastaavasti kolmea perusvuorovaikutusta eli sähkömagneettista, vahvaa ja heikkoa vuorovaikutusta. Myös vastikään löydetty Higgsin bosoni kuuluu alkeishiukkasiin.

Atomi koostuu negatiivisesti varatusta elektronipilvestä sekä positiivisesti varatusta atomiytimestä. Atomiydin taas koostuu protoneista ja neutroneista. Protoneilla on positiivinen sähkövaraus ja neutronit ovat neutraalisti varattuja. Atomi pysyy kasassa sähkömagneettisen vuorovaikutuksen avulla, kun elektronipilvi ja atomiydin vetävät toisiaan puoleensa vastakkaisten sähkövaraustensa vuoksi.

Protonit ja neutronit esitetään usein melko yksinkertaisina kappaleina, mutta tosiasiassa protonin ja neutronin sisäiset rakenteet ovat paljon monimutkaisempia.

Yleensä sanotaan, että protoni muodostuu kahdesta ylös-kvarkista ja yhdestä alas-kvarkista, kun taas neutroni muodostuu kahdesta alas-kvarkista ja yhdestä ylös-kvarkista. Edellä mainittuja kvarkkeja, jotka määräävät protonin ja neutronin sähkövarauksen, kutsutaan valenssikvarkeiksi. Jos esimeriksi protonin valenssikvarkkien likimääräiset massat lasketaan yhteen, käy ilmi, että saatu tulos ei ole lähelläkään protonin mitattua massaa. Mistä loppuosa protonin massaan sitten tulee?

Valenssikvarkkien lisäksi protonien ja neutronien sisällä on gluoneja, jotka pitävät valenssikvarkit sidottuina toisiinsa vahvan vuorovaikutuksen avulla. Kun gluonit vuorovaikuttavat keskenään, niiden energia voi muuttua aineeksi kuuluisan yhtälön E = mc 2 mukaan. Tällöin syntyy “ylimääräisiä” kvarkki-antikvarkkipareja, joita kutsutaan merikvarkeiksi. Merikvarkit voivat olla muitakin kuin ylös- ja alas-kvarkkeja. Toisin sanoen, protonit ja neutronit sisältävät myös lumo-, outo- ja pohja-kvarkkeja sekä niiden antikvarkkeja!

Koska huippu-kvarkki on kovin painava, sen syntyminen on todella epätodennäköistä. Sama koskee myös painavia W- ja Z-bosoneita sekä Higgsin bosonia. Merikvarkkien olemassaolo ratkaisee myös protonien ja neutronien massamysteerin: suurin osa protonien ja neutronien massoista selittyy juurikin gluonien keskinäisellä vuorovaikutuksella.

Kaikki alkeishiukkaset eivät siis sijaitse atomin sisällä. Alkeishiukkasista elektronit, gluonit sekä lähes kaikki kvarkit (huippu-kvarkkia lukuunottamatta) ja niiden antikvarkit sijaitsevat atomin sisällä. Kaikkia alkeishiukkasia voidaan kuitenkin havaita atomien ulkopuolella, esimerkiksi protoni-protonitörmäyksissä, joissa protonien törmäysenergia muuttuu hiukkasiksi edellä mainitun kaavan mukaisesti.

Jaana Heikkilä
Fysiikan tutkimuslaitos (HIP), Helsingin yliopisto

Liikkeen suhteellisuudesta

Opiskelin viime kuussa yleisen suhteellisuusteorian. Yksi asia jäi kuitenkin epäselväksi. Mitä tarkoittaa, että kaikki liike on suhteellista?

Se, että jokin suure on suhteellinen, tarkoittaa sitä, että sen arvo on erilainen eri havaitsijoille. Esimerkiksi junan nopeus on suhteellinen, koska junassa istuvan suhteen se on nolla, mutta raiteilla olevan suhteen ei.

Jos kiinnittää koordinaatiston itseensä, niin sen koordinaatiston suhteen ei liiku lainkaan.

Ylläoleva pätee yleisessä suhteellisuusteoriassa. Suppea suhteellisuusteoria saadaan yleisestä suhteellisuusteoriasta rajatapauksena, kun gravitaatiota ei ole. Suppeassa suhteellisuusteoriassa vakionopeudella tapahtuva liike (ei siis kaikki liike) on vieläpä erityisasemassa sikäli, että fysiikan lait näyttävät samalta kaikissa vakionopeudella liikkuvissa koordinaatistoissa. Tämä tarkoittaa sitä, että liikettä vakionopeudella ei voi erottaa levossa olemisesta.

Lisää asiasta voi lukea suppean suhteellisuusteorian tapauksessa vaikkapa Teuvo Laurinollin seikkaperäisestä käsittelystä Ensiaskeleet Einsteinin avaruusaikaan.

Syksy Räsänen, kosmologi, teoreettisen fysiikan dosentti
Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto

 

Kuinka myrkyllistä elohopea on?

Kuinka suuri määrä elohopeaa on vaarallista? Kuivuuko se ja onko se kuivuneena vaarallista? Miltä esim. vanhoissa nappiparistoissa ja kuumemittareissa käytettävä elohopea näyttää vuotaneena?

Elohopea on huoneenlämpötilassa harmaa, kiiltävä neste. Kuumemittarin elohopea on metallista elohopeaa, joka ei juurikaan imeydy nieltynä eikä iholta. Hoitotoimenpiteitä ei tarvita.

Kuumemittarin elohopea höyrystyy muutaman vuorokauden kuluessa huoneilmaan, jolloin se voi hengitettynä imeytyä. Määrä on kuitenkin niin pieni, ettei myrkytysvaaraa yleensä ole.

“Toimita rikkoutuneen kuumemittarin elohopea tiiviissä astiassa apteekkiin ongelmajätteenä. Siivouksessa voi käyttää esim. harjaa ja rikkalapiota (imurointia ei suositella, koska se voi lisätä elohopean höyrystymistä). Nykyisin elohopea on korvattu vaarattomalla metalliseoksella. Vain vanhoissa kuumemittareissa on elohopeaa.” (Lähde)

“Suomessa altistutaan elohopealle pääasiassa ravinnon kautta (metyylielohopea). Koska metyylielohopea rikastuu ravintoketjussa, ravintoketjun huipulla olevat suuret petokalat ovat merkittävimpiä lähteitä ihmiselle. JECFA:n (FAO:n ja WHO:n yhteinen elintarvikelisäaineita käsittelevä asiantuntijakomitea) mukaan ihminen voi altistua metyylielohopealle 1,6 µg/viikko painokiloa kohti koko elämänsä ajan ilman merkittäviä terveysriskejä. Suomalaiset altistuvat elohopealle (Hg) keskimäärin 6,8 µg/vrk, mikä tarkoittaa 70-kiloiselle henkilölle laskettuna 0,68 µg/viikko painokiloa kohti. Suomalaisten keskimääräinen altistumistaso on siis noin 40 % JECFA:n arvioimasta siedettävästä metyylielohopean viikkosaannista.” (Lähde)

WHO:n kemikaaliohjelman raportista löytyy lisää tietoa elohopean toksisuudesta sekä mm. elohopean akuuteista vaikutuksista myrkytystapauksista.

Elina Ekokoski, ylitarkastaja
Turvallisuus- ja kemikaalivirasto Tukes

Voiko ultraääni vahingoittaa kuuloa?

Seitsemännen luokan fysiikan tunnilla opiskelimme ääneen liittyviä asioita. Tunnin jälkeen kaksi tyttöä tuli kysymään minulta: “Voiko ultraääni olla vaarallista korville, vaikka me ei kuulla sitä?” Tunnilla olimme puhuneet, että mm. lepakot käyttävät ultraääntä suunnistaessaan. Samoin ihminen on keksinyt sovelluksia ultraäänelle mm. lääketieteessä ja kaikuluotauksessa. Ymmärtääkseni em. ultraäänet ovat hyvin lyhytkestoisia ja aika hiljaisia niin, ettei niistä ole vaaraa kuulolle. Kysyisin kuitenkin, olisiko ultraääni korvalle vahingollista, jos se olisi äänenvoimakkuudeltaan voimakasta ja pidempikestoista. Miten korva reagoi ultraääneen, vaikkei sitä kuulekaan? Kuinka paljon täällä ympärillämme on ultraääntä, josta emme aisteillamme mitään havaitse?

On totta, että nämä korkeat äänitaajuudet voivat synnyttää pelkotiloja, kun niitä ei havaitse, vaikka niitä tunnistaa olevankin. Toisaalta on totta sekin, että mitä korkeampi on taajuus, sen helpommin sen tielle laitetut kulkuesteet rajoittavat äänen tulemista korviin asti. Heijastuvien äänien kautta sekin kyllä on mahdollista.

Jatkuva hyvin voimakas korkeataajuinen ultraääni voi kyllä tärykalvoa heiluttaa, joten periaatteessa tuo liike voisi pitkällä aikavälillä olla haitallista kuuloelimen toiminnalle, mutta äänihavaintoa siitä ei välttämättä synny, sillä sisäkorvan simpukassa olevissa eri taajuuksille herkissä karvasoluissa ei ole noiden taajuuksien välittäjää aivoille.

Insinöörilähtöisesti ajatellen tuo infraäänen aiheuttama tärykalvon liike on jokseenkin mitätöntä, joten mekaanisesti se ääni tuskin kuuloon asti edes pääsee. Suurin vaikutus voi olla ehkä silloin, kun äänilähde pistetään suoraan korvakäytävän eteen, jolloin mitään estettä äänen etenemiselle ei tule.

Kiinnostavaa olisi ehkä tietää, millaiset heijastusominaisuudet ihmisen korvalehdissä on, eli voisiko ihmisen korvat toimia lepakon korvien tapaan, jos korvalehtiä voisi liikutella ja kuuloaluetta riittäisi 30-100 kHz taajuuksiin asti?

Kuulo-elin koostuu ulkokorvasta, välikorvasta ja sisäkorva. Näillä kaikilla on oma tehtävänsä kuulemistapahtumassa. Ulkokorva eli korvalehti vaimentaa hieman takaa tulevia ääniä, jolloin on helpompi erottaa tuleeko ääni takaa vai edestä.

Välikorva (rumpukalvo, kuuloluut) toimii mekaanisena vahvistimena, joka vahvistaa ääntä sopivalle alueelle sisäkorvaa varten. Vahvistin vaimentaa matalia taajuuksia ja korkeita taajuuksia. Korkeassa päässä ylärajataajuus on noin 20 000-25000 Hz. Sen yläpuolella oleva ääni ei siis pääse välikorvasta läpi. Sisäkorva muuttaa äänen hermosignaaleiksi. Kullekin taajuudelle on muuntopaikkansa simpukassa. Ultraäänille ei simpukassa ole aluetta, joka muuntaisi sen hermosignaaliksi.

Siis ultraääni ei pääse välikorvasta läpi. Vaikka se pääsisi, ei sitä kuulla, koska se ei muutu hermoimpulsseiksi sisäkorvassa.

Tapani Ollila, vanhempi asiantuntija, ja Esko Toppila, vanhempi tutkija
Työterveyslaitos

Kuumat lähteet jäätiköiden keskellä

Voisiko lämmin “keidas” muodostua jäätikön keskelle esimerkiksi kuumien lähteiden takia?

Esimerkiksi Yellowstonessa on kuumien lähteiden yhteydessä kuuma/lämmin joki, ja luontofilmeissä on kerrottu miten lämmin jokilaakso auttaa eläimiä talvehtimaan. Mikään trooppinen keidas ei kuitenkaan ole kyseessä, vaan ympärillä kasvaa tyypillistä vuoriston heinikkoa ja pensaikkoa.

Vastaavia kuumia vesistöjä on esim. Kamtšatkan niemimaalla ja Japanissa Hokkaidon saarella, jossa apinat ottavat talvella kylpyjä kuumassa, lumen ympäröimässä lähteessä. Myös Islannissa on lukuisia kuumia lähteitä, mutta kasvillisuus on niiden ympärillä karua, usein vain heiniä ja sammalia, koska ympäröivä laavapeite on vielä nuorta.

Lämpö haihtuu kylmässä ilmastossa taivaalle tai jää jään alle sitä sulattamaan. Jäätiköllä voi siis olla sulana pysyviä vesitaskuja tai altaita, mutta ei mitään runsaan kasvillisuuden keitaita, kuten takavuosien Aku Ankoissa.

Jääkaudella jotkut kasvit talvehtivat nunatakeilla eli jäätikön pinnan yläpuolelle kohoavilla vuoren harjanteilla keskellä jäätikköä. Islannin jäätiköillä on nykyäänkin tällaisia nunatakkeja, joiden kasvit ovat pääosin jäkäliä ja sammalia, mutta ne eivät liity kuumiin lähteisiin.

Paksun jäätikön alla kuuma lähde sulattaa jäätikköä, mutta ei muodosta mitään vihreää keidasta.

Pirjo Hellemaa, lehtori
Geotieteiden ja maantieteen laitos, Helsingin yliopisto

Vuoden 2014 LUMA-toimijat esittäytyvät: Margetta Sarkkinen kannustaa luokanopettajia innostumaan LUMA-aineista

Yhtenä vuoden 2014 LUMA-toimijana palkittu kokkolalainen luokanopettaja emerita Margetta Sarkkinen haluaa säilyttää ekaluokkalaisen innostuksen ja uteliaisuuden, saada jokaisen kokemaan oppimisen iloa ja tuoda me-henkeä oppimiseen. “Voiko olla innostumasta LUMA-aineista? Nehän ovat arkipäivässä läsnä!”

Luokanopettajana työuransa tehnyt Margetta Sarkkinen kertoo oppineensa arvostamaan yhdessä tekemistä ja erilaisten osaamisten tuomia mahdollisuuksia. Luokanopettajaksi opiskelua vauhdittivat luonnontieteistä ja matematiikasta innostuneet opettajat, joiden ohjauksessa karttuivat arvioinnin, päättelyn ja keskustelun taidot.

”Oivalsin, että voin myös tulevassa työssäni etsiä uusia, erilaisia ratkaisuja ja tapoja oppia ja opettaa”, hän sanoo.

”Opettajan työssäni minulla on ollut mahdollisuus kulkea samojen oppilaiden kanssa kuuden vuoden yhteinen matka, sillä olen saanut usein opettaa samoja oppilaita ekaluokasta kuudenteen luokkaan. Lisäksi olen saanut olla opettamassa yläkoulun oppilaita ja aikuisia.”

Tunnustuksesta yllättynyt Sarkkinen toteaa, että ”yhdeksi vuoden LUMA– toimijaksi valitseminen on kannustamassa erityisesti luokanopettajia innostumaan ja säilyttämään kipinän ”sisuksissaan” haastavassa mutta erittäin palkitsevassa työssä.”

Lisää monipuolisia oppimisympäristöjä ja me-henkeä

Uransa aikana Sarkkinen on tiivistänyt opettajuutta ja oppimista koskevat pohdintansa kolmeen peruskysymykseen:

Miten säilyttää ekaluokkalaisen innostus ja kysely tai saada kaivetuksi se uudelleen pintaan?

Miten saada jokainen oppija kokemaan oppimisen iloa erilaisuudestaan huolimatta ja löytämään omia vahvuuksia hyväksyen rajoitteensa?

Miten saada aikaan ”Me teimme sen! Hyvä me!”- yhdessä olemme enemmän- oivallus?

Hän sanoo huomanneensa, että samat kysymykset nousevat esiin myös opetussuunnitelman perusteissa oppimiskäsityksen ja oppimisympäristön yhteydessä.

”Mielestäni opetuksessa erityisen tärkeään rooliin nousevat monipuoliset opetusmenetelmät sekä oppimisympäristö. Suhteellisen pienellä vaivalla olen voinut hyödyntää opetuksessa luontoa ja erilaisia oppimisympäristöjä, kuten esimerkiksi luontokoulua, museoita ja erilaisia työympäristöjä. Laboratorio on ollut monen oppijan innostuksen herättäjänä”,

Koulun ulkopuolisten oppimisympäristöjen hyödyntämistä auttoi mahdollisuus tehdä yhteistyötä mm. alueen kemianteollisuuden yritysten kanssa.

LUMA-aineet ovat Sarkkisen mukaan kiitollisia opetettavia. Niistä löytyy tarpeeksi haastetta ja niihin liittyy monenlaisia ilmiöitä, havainnointitilaisuuksia ja kokeellisuutta.

Tutkimuksellisen opiskelun omaksuminen on ollut helppoa sekä oppilaille että hänelle itselleen opettajana. Sarkkinen toteaakin, että LUMA-aineisiin liittyvä havainnointi, tutkimuksellinen ote ja yhdessä tekeminen sopivat suurimpaan osaan oppimista:

”Luonnontieteellinen tutkimusrunko, joka sisältää tutkimuksen määrittämisen, hypoteesin tekemisen, tutkimussuunnitelman laatimisen ja sen toteuttamisen sekä johtopäätösten tekemisen, on ollut hyvä lähtökohta muuhunkin kuin luonnontieteitten opiskeluun. On myös ilo jakaa yhteiseksi hyväksi oppimaansa – siis julkistaa tuloksia.”

Matikkamaasta innostusta oppilaille ja opettajille

Sarkkinen on ollut aktiivisesti mukana Kokkolan Matikkamaan perustamisessa, kehittämisessä ja opettajien täydennyskoulutuksessa. Hän iloitsee paitsi hyvästä yhteistyöstä, myös innostuksen tarttumisesta.

Tarttuva into näkyy mm. siinä, että Matikkamaan toimintaan on saatu mukaan taitavia nuoria opettajia. Erityisen antoisia ovat Sarkkisen mielestä olleet luokanopettajien ja aineenopettajien yhteiset täydennyskoulutukset.

Täydennyskoulutuksen Sarkkinen jalkauttaisi lähelle kouluja ja opettajia, jotta osallistuminen olisi mahdollisimman helppoa: ”Haluan kehittää opettajien koulutusta edelleen. Toivoisin, että täydennyskoulutuksesta tulisi saumatonta ja siinä olisi sellainen ”imu”, että se koettaisiin myös opettajuutta kehittävänä. Luokanopettajalla on niin laaja opetettavien aineiden kirjo, että koulutuksessa soisi olevan näkökulmana eheyttäminen ja opetusmenetelmien avartuminen.”

Teksti: Maija Pollari. Kuva: Markku Sarkkinen.

Fysiikan työ vs. arkikielen työ

Onko fysiikan kannalta työtä kannatella kirjapinoa?

Hyvä kysymys, joka koskee sitä että fysiikan työ ja arkikielen työ eivät monissa tilanteissa tarkoita samaa asiaa. Fysiikan kannalta kappaleeseen tehdään työtä vain jos sen paikka muuttuu. Esimerkiksi kivilohkareeseen nojailu tai kirjapinon kannattelu ei ole työtä. On myös tilanteita joissa kappaleen paikka muuttuu, mutta ei tehdä työtä. Kirjapinoa voidaan kantaa vakionopeudella vaakatasossa, eikä siihen liity työtä. Kuu kiertää maapalloa lähes ympyräradalla, eikä tähänkään liity työtä.

Kappaleeseen vaikuttavan kokonaisvoiman tekemä työ aiheuttaa mekaanisen energian muutoksen, eli liike-energian tai potentiaalienergian muutoksen. Aiemmissa esimerkeissä ei synny tai häviä kumpaakaan energiamuotoa, joten työtä ei ole tehty.

On kuitenkin päivänselvää, että kirjapinon kannattelu tuntuu työltä ja kirjapinoa kannateltaessa energiaa kuluu enemmän kuin jos ei kannatella kirjapinoa. Tämä energia menee hukkaan ihmisen lihaksissa esim. lämpönenergiana. Hukkaan mennyt energia on hankala laskea, mutta sitä voidaan mitata analysoimalla hengitysilman happi- ja hiilidioksidipitoisuuksia samalla tavalla kuin kuntotesteissä, joissa määritetään esimerkiksi juoksemiseen tai kävelemiseen kulunut energia.

Miikka de Vocht, tohtorikoulutettava
Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto