admin

Hämeenkylän koulu tutustui LUMA-viikolla 2012 voimalaitokseen

Hämeenkylän koulun LUMA-toiminnan 2012 huipennus oli marraskuun toisella viikolla toteutettu LUMA-viikko. Hämeenkylän koulussa vietettiin LUMA-viikkoa jo 5. kerran. Vuoden aikana jatkettiin koulu-yritysyhteistyötä Vantaan Energian kanssa hyvien kokemusten pohjalta, jolloin kaikki 8.-luokat pääsivät tutustumaan Vantaan Energian voimalaitokseen sekä energiayhtiö toteutti toimintapisteen koulun LUMA-viikolla.

Keväällä aloitettiin yhteistyötä naapurilukion kanssa matematiikan opetuksen ylöspäin eriyttämisen tukemisessa. Alkusyksyllä koulu osallistui Heurekassa järjestettyyn Nuorten Ilmastokokoukseen, jossa oppilaat suunnittelivat kuinka koulussa voidaan osallistua ilmaston lämpenemisen ehkäisemiseen. Koulu toteutti hyviksi koettuja LUMA-aineiden valinnaiskursseja oppilaille. Syksyllä toteutui jo toisen kerran 7.-luokkalaisille Ihmefysiikkaa ja pulmamatematiikkaa -valinnaiskurssi, jolla käsiteltiin normaalikursseihin kuulumattomia teemoja demojen, oppilastöiden ja vierailujen merkeissä. Kurssilla vierailtiin Vaskivuoren lukion fysiikan laboratoriossa, Helsingin yliopistolla sekä Heurekassa.

Hämeenkylän koulun 5. LUMA-viikko toteutettiin hyviksi koettujen aktiviteettien pohjalle ja viikon pääpaino oli yhteistyö alakoulujen 6.-luokkien kanssa edellisvuoden positiivisen palautteen ansiosta. LUMA-viikko aloitettiin jo edeltävän viikon perjantaina Helsingin Yliopiston Summamutikkakeskuksen toiminnallisen matematiikan tunneilla 7.-luokille.

Maanantaina LUMA-viikko aloitettiin edellisvuosina supersuositulla Vaskivuoren lukion fysiikan opiskelijoiden fysiikkaa esittelevillä demoilla ruokavälitunneilla. Oppilaiden innostaminen fysiikan tunneilla on monesti haasteellista, mutta oppilaat tutustuivat innostuneesti välitunnin aikana fysiikan ilmiöihin toiminnallisten demojen ja fysiikan lelujen avulla. Menestyksen salaisuus on varmasti upeiden demojen lisäksi vertaisuuden voima.

Tiistaina ja keskiviikkona koulun fysiikan ja kemian laboratoriossa oli vieraana viisi alueen 6.-luokkaa. Luokille tarjottiin Tieteen lumoissa –tuntia, jolla oli paloja matematiikasta, fysiikasta ja kemiasta sekä tähtitieteestä hauskasti tekemällä, kokemalla ja näkemällä. Tiedeteatterihenkisen tunnin suosio oli erittäin hyvä. Tieteen lumoissa -tunnin kesto oli 1,5 tuntia, jonka aikana tutustuttiin mm. äärettömyyteen, pulmapeleihin, tyhjiökokeisiin, näyttäviin kemian lämpöreaktioihin sekä nestetyppi demoihin. Tunnin toteutukseen osallistuivat matemaattisten aineiden opettajien lisäksi 7.-luokkalaisten valinnaiskurssin oppilaat. Tuntien tavoitteena oli innostaa alakoulun oppilaita opiskelemaan LUMA-aineita. Alakoululaisilta ja heidän opettajiltaan saamamme palaute oli erittäin positiivista, jonka ansiosta jatkamme yhteistyötä ensi vuonnakin.

Keskiviikkona ruokavälitunneilla oppilailla oli mahdollisuus osallistua Vantaan Energian toimintapisteeseen. Toimintapisteessä oppilailla oli mahdollisuus mm. hankkia tietoa energiansäästämisestä ja energia-alasta työnantajana. Lisäksi oppilaat saivat osallistua suosittuun pallonheittokilpailuun, jossa oli mukavia palkintoja oppilaille. Vuosittain suuren suosion saavuttanut Force Plate -lentoaikakilpailu toteutettiin perjantain ruokavälitunneilla. Kilpailuun osallistui jälleen paljon oppilaita kilpailemaan koulun parhaasta ponnistajasta.

Hämeenkylän koulu on kehittänyt LUMA-aineiden opetusta ja lisännyt LUMA-aineiden positiivista näkyvyyttä koulun arjessa. Vahvat kehityskohteet ovat vuoden aikana olleet yhteistyö eri tahojen kanssa sekä yhteistyön vaikutus oman koulun lisäksi myös muiden lähikoulujen toimintaan.

Teksti: Armi Hopea, Hämeenkylän koulun raportin pohjalta.

Jyväskylän Cygnaeus-lukiossa opiskeltiin oppiaineita integroidusti LUMA-viikolla 2012

Cygnaeus-lukiossa on panostettu monella tavalla LUMA-aineiden innostavuuteen. Yhtenä keinona koulussa on työjärjestyksessä ja opiskelijoiden ryhmittelyssä (kotiryhmä) joka vuositasolla ns. LUMA-ryhmä, jonka ryhmäohjaajana toimii joku LUMA-opettaja.

FY1-kurssilla kaikilla on suoritettavana taivaan tarkkailutehtävä, jossa bongataan tähtikuvioita, havainnoidaan Aurinkoa, haloja ja muita valoilmiöitä sekä selitetään niitä. Suorituksiin kelpuutetaan myös Kallioplanetaariovierailut ja muut asiaan liittyvät luennot, esim. yliopistossa.

Matematiikkakerho kokoontuu joka tiistai. Välillä siellä opetetaan jotain lukiokurssien ulkopuolista matematiikkaa, mutta useimmiten ratkotaan opettajan opastuksella kinkkisiä läksytehtäviä tai muita opiskelijoiden vaikeuksia.

Tutorit opastavat toisia opiskelijoita läksyjen tekemisessä. Joskus varttuneempi (osaavampi) opiskelija opettaa nuorempia, esim. abiturientti (8 KE-kurssia suoritettuna) pitää oppitunteja KE1-ryhmälle. Suunnittelu tapahtuu yhdessä varsinaisen opettajan ja/tai opetusharjoittelijan kanssa.

Yliopiston kanssa yhteistyötä on monenlaista. LUMA-keskuksen järjestämällä kemian kurssilla opiskeli tänä vuonna 12 lukiolaista, joista 10 on tähän mennessä selvittänyt kurssin, jonka työt ovat samalla yliopisto-opintoja (kemian perusopinnot). Fysiikan laitoksen vastaavalla kurssilla ei syyspuolella ollut koulun opiskelijoita, mutta huhtikuussa valitaan seuraavan syksyn ryhmät. Matematiikan yliopisto-opinnoissa on tänä vuonna yksi opiskelija. Tietotekniikasta ja erityisesti ohjelmoinnista kiinnostuneet opiskelijat ovat yliopiston tietotekniikan laitoksen opastuksella perehtyneet peliohjelmointiin.

ABI-päivänä osa opiskelijoista oli yliopistolla ja ammattikorkeakoulussa tutustumassa LUMA-opintoihin. Samoin Studia Messujen yhteydessä käytiin tutustumassa Kumpulassa fysiikan ja kemian laitoksiin. Koulun entisiä opiskelijoita ja yliopiston henkilökuntaa vierailee koululla kertomassa opinnoista halukkaille. Ammatin- ja opintojen valintapäivänä (TET) koulussa järjestetään eri ammatti-ihmisten tapaamisia (noin 20 esiintyjästä 4-5 LUMA-aiheita).

Kurssitarjonta ja toteutus on vielä ainakin toistaiseksi laajahko, toteutus tänä vuonna soveltavista kursseista: MAA17, MAB9, FY9, KE6 ja KE10. Kursseilla käy myös muiden lukioiden opiskelijoita.

Cygnaeus-lukiolla on läheinen yhteistyö paikallisen tähtiharrastusyhdistyksen Siriuksen kanssa. Opiskelijat kirjoittavat artikkeleita jäsenlehteen (Valkoinen Kääpiö), piirtävät sarjakuvia, osallistuvat tähtiharrastusiltoihin, yms.

Cygnaeus-lukiosta on järjestetty opintoretkiä CERNiin vuodesta 2000. Koulussa on vuosittain ryhmiä, jotka ovat käyneet tai ovat menossa Cerniin opintoretkelle. Nämä ryhmät kokoontuvat sekä ennen että jälkeen varsinaisen retken (valmistautuminen ja yhteenveto). Tiedeopiskelu on osa fysiikan soveltavaa kurssia FY13.

Koulussa toimii myös kirjallisuusryhmä, joka perehtyy tänä vuonna ilmiöihin. Ryhmää vetää matematiikan opettaja.

LUMA-päivänä järjestettiin 1-tason opiskelijoille integraatio-opintoja. He valitsivat kaksi työpajaa, joissa suunnittelu ja toteutus oli vähintään kahden eri aineiden opettajan harteilla.

Teksti: Armi Hopea, Cygnaeus-lukion raportin pohjalta.

LUMA-aineiden hallintaa Ehnroosin koulussa vuonna 2012

Ehnroosin koulussa Mäntsälässä on panostettu viime vuoden aikana moniin LUMA-keskuksen vuoden 2012 teemoihin ja tällä tavoin edistetty luonnontieteiden ja matematiikan opetuksen myönteistä ilmapiiriä. Viimevuotinen kunniamaininta oli hyvä kannustus uuteen vuoteen ja vuonna 2012 on pyritty tekemään asiat vielä paremmin. Toiminta on ollut pitkäjänteistä ja tulee jatkumaan sellaisena myös tulevaisuudessa.

Vuoden yhtenä päätapahtumana koululla voidaan pitää syksyllä järjestettyä toimintapäivää, jossa oppilailla oli valittavana erilaisia pisteitä opetuksen eri aloilta. Luonnontieteiden ja matematiikan osalta oppilaat työskentelivät kemian pajoissa valmistaen mm. näkymätöntä mustetta ja hopeapeilejä. Äidinkielen pajoissa kirjoitettiin globalisaatiosta ja kotitalouden pajassa valmistettiin kerrosjuomia molekyyligastronomian opein. Lisäksi oppilaat osallistuivat myös liikunnalliseen pajaan.

Toisena isona koko koulun tapahtumana voidaan pitää koululla keväällä ollutta Globen uupuneiden teatteriesitystä, jossa käsiteltiin ilmastonmuutosta ja siihen liittyviä asioita. Näytelmä oli valittu koulullemme sen hyvän asiasisällön vuoksi ja se osaltaan tuki mielestämme YK:n kansainvälisen kestävän energian vuoden tavoitteita.

Vuoden aikana on ehditty tehdä monenlaisia asioita ja aineryhmien välinen yhteistyö on tiivistynyt entisestään Luma-aineiden osalta. Yhtenä suurena linkkinä aineryhmien välisessä työskentelyssä on toiminut koulun Cern-ryhmä, joka on saanut toimintaan mukaan matematiikan, kemian, fysiikan ja biologian lisäksi vieraiden kielten, äidinkielen, kotitalouden, teknisentyön ja musiikin opettajia. Oikeastaan koko kouluyhteisö on ottanut Luma-aineet omikseen ja hyödyntäneet niitä opetuksessa puolin jos toisin. Tämän lisäksi Luma-aineiden hyödyntäminen koulun arjessa ja teemapäivinä on lisääntynyt.

Vuoden aikana on panostettu opetuksessa veteen ja sen tutkimiseen ja koulun oppilaat ovat tutustuneet mm. Mäntsälän joen monimuotoisuuteen ja puhtauteen sekä vierailleet jätevedenpuhdistamoilla ja vesivoimalassa. Koululle on saatu hankittua sponsoritoiminnan avulla uusia mittalaitteita, joiden avulla on mm. mitattu vesien pH-arvoja. Maantiedossa on puolestaan opiskeltu veden merkitystä kriittisenä luonnonvarana.

Toiminnallista matematiikkaa on valinnaiskursseilla toteutettu mm. askartelemalla paperista erilaisia pintoja. Kotitaloudessa on puolestaan hyödynnetty kemian ja kotitalouden yhteistä molekyyligastronomian opetusta ja tietoutta. Koulun oppilaat ottivat lisäksi kaksoisvoiton Mäntsälän, Hyvinkään ja Riihimäen yläkouluissa järjestetyssä päässälaskukilpailussa, jonka alkukarsintoihin osallistui yhteensä 1500 oppilasta.

Lue lisää Ehnroosin koulun toiminnasta.

Teksti: Armi Hopea, Ehnroosin koulun raportin pohjalta.

Ulvilan lukiossa järjestettiin monipuolista ohjelmaa LUMA-viikolla 2012

Ulvilan lukiossa järjestettiin marraskuun toisella viikolla LUMA– ja teknologiaviikko, jonka järjestelyihin osallistui vapaaehtoisista opiskelijoista koottu LUMA-ryhmä.

Vuonna 2012 lukiossa on tehty monenlaista LUMA-työtä. Siellä otettiin käyttöön fysiikassa tietokoneavusteinen mittausjärjestelmä (Vernier) ja opiskelijoita osallistui Science-verkoston opintomatkalle Saksaan. Ulvilan lukio on mukana ARISS– projektissa (Amateaur Radio International Space Station) yhteistyössä Teljän Radioamatöörien kanssa, sekä InGenious Science että Cern- projektissa.

Lukio järjesti myös lukuisia vierailuja eri yrityksiin ja oppilaitoksiin mm. Luvata Superconductors, Prizztech Magneettiteknologiakeskus ja Helsingin yliopiston fysiikan laitos.

LUMA-viikon ohjelmassa oli monipuolisesti ohjelmaa joka päivälle, niin työpajoja, vierailuluentoja kuin kilpailuja. Työpajoja oli mm. nanotieteestä ja säteilyturvallisuudesta. Vierailijoiden aiheina oli esimerkiksi kierrätys ja biomekaniikka. Päivittäin oli myös pulmatehtäviä matematiikasta.

Teksti: Armi Hopea, Ulvilan lukion raportin pohjalta.

Kiinnostus maapallon hyvinvointiin kokoaa väkeä Kumpulan tiedekampukselle

Helsingin yliopiston Kumpulan tiedekampuksella käynnistyy tänään kansainvälinen tiedeopetuksen symposium ISSE. Kolmannen kerran järjestettävä symposium kokoaa tällä kertaa yhteen globaaleista ympäristöhaasteista ja niiden opettamisesta kiinnostuneita eri puolilta maailmaa. Kampuksella vierailee tänään myös 60 neljännelle Millennium Youth Camp -leirille osallistuvaa, globaalien ympäristöhaasteiden ratkaisusta kiinnostunutta lahjakasta nuorta ympäri maailman.

Valtakunnallisen LUMA-keskuksen järjestämän ISSE-symposiumin teemoina ovat globaalit ympäristöhaasteet ja miten niidä voidaan käsitellä luonnontieteiden opetuksessa.

Symposiumin pääpuhujina ovat professorit Markku Kulmala, Markku Löytönen, Timo Repo ja Juha Helenius.

Ohjelmaan kuuluu vuorovaikutteisia luentoja sekä toiminnallisia työpajoja. Luentojen aiheita ovat muun muassa ilmastonmuutos, uusiutuvat energianlähteet, vesivarat, elintarviketurvallisuus. Työpajoissa tutustutaan muun muassa aurinkokennojen valmistamiseen ja kestävän kehityksen toiminnalliseen opettamiseen.

Symposiumissa työpajoja vetävä vantaalaisen Havukosken koulun biologian ja maantiedon opettaja Tuija Lindström toteaa Opettaja-lehden haastattelussa, että “Oppilaat sulkevat korvansa, jos kerrot heille tunnin alussa käsitteleväsi kestävää kehitystä”. Hänen mielestään kestävää kehitystä pitää opettaa konkretian kautta.

Osallistujia symposiumissa on Suomen lisäksi Belgiasta, Etelä-Koreasta, Islannista, Norjasta, Pakistanista, Ruotsista, Saksasta, Singaporesta, Sloveniasta, Taiwanista, Thaimaasta, Turkista ja Yhdysvalloista. Osallistujat ovat opettajia kouluista, tutkijoita yliopistoista ja asiantuntijoita elinkeinoelämästä.

Symposium jatkuu keskiviikkoon saakka.

Matkatunnelmia Science on Stage -festivaalilta

Opettajille suunnattu luonnontiedefestivaali Science on Stage järjestettiin Saksassa ja Puolassa 25.-28.5.2013. Kansainväliseen tapahtumaan osallistui myös ryhmä suomalaisia opettajia.

Kansainvälinen luonnontiedefestivaali Science on Stage järjestettiin Puolan ja Saksan Science on Stage -toimikuntien yhteistyönä Slubicessa ja Frankfurt an der Oderissa 25.-28.5.2013. Festivaalien teema oli ”Crossing borders in science teaching”.

Festivaalien ohjelma ja tapahtumat noudattivat perinteistä, aiemmilla festivaaleilla hyväksi koettua kaavaa, johon kuuluvat performanssit, työpajat, näyttelyt, luennot sekä keskustelut. Oman arvokkaan lisän toivat isäntämaa Puolan kulttuuriesitykset sekä vierailut mielenkiintoisiin kohteisiin. Festivaaleille osallistui 350 opettajaa, jotka edustivat 25 maata. Tarkempia tietoja Science on Stage -toiminnasta ja festivaaleista löytyy tapahtuman kotisivuilta.

Science on Stage -festivaalilla opettajat pääsivät kokeilemaan toiminnallisia työpajoja. Yllä olevassa kuvassa testataan iraallisista laudoista kootun sillan kestävyyttä.

Suomen festivaaliryhmän jäsenten tunnelmia ja projektikuvauksia

Irma Hannula, Espoo:

Esittelin festivaaleilla tähtitieteen opetuksen ARCturus-verkkosivustoa, joka perustuu väitöskirjatyöhöni.

Festivaaleilla koin uudelleen sen lämpimän ja tiedontäyteisen ilmapiirin, joka näyttää olevan ominaista tällaiselle aktiivisten opettajien tapahtumalle. Jokainen esitys, luento, työpaja ja näyttelyn esittely sisältää aina uusia innostavia ideoita ja opetusmateriaaleja, joita on mukavaa hyödyntää omassa opetuksessa. Runsas kuvamateriaali auttaa muistamaan näiden hetkien tunnelmia ja opetusvinkkejä omia tunteja suunniteltaessa.

Kansainvälisyys ja uusien ystävien löytäminen ovat uuden tiedon ohella festivaalien parasta antia. On mukavaa tavata entisiä tuttuja sekä rohkeasti solmia uusia tuttavuuksia. Vähitellen luonnontieteitä opettavien kollegoiden ystäväjoukko kasvaa yhä laajemmaksi. Sosiaalinen media mahdollistaa yhteydenpidon näihin ystäviin festivaalien jälkeenkin.

Asko Aikkila, Kuusamo:

Science on Stage oli todella mielenkiintoinen ja innostava tapahtuma. Ohjelma oli hyvin monipuolinen ja joskus oli vaikeaa valita useasta samanaikaisesta kiinnostavasta tarjonnasta.

Hyvä tunnelma ja meininki oli kuvaavaa koko tapahtumalle. Hyvän tunnelman virittäjänä toimi jo alusta alkaen huumorintajuinen juontaja. Erityisesti grilli-illan nälkäinen väki teki koko tapahtumasta hyvin maanläheisen – liiallisesta akateemisuudesta ei ollut hajuakaan!

Mieluisaa oli tutustua muihin suomalaisiin ja muutamiin muiden kansallisuuksien kollegoihin. Joidenkin kanssa sähköpostiliikenne on ollut kotiin palattuani hyvinkin vilkasta. Esittelemäni Aurinkokuntamallin toteuttamista suunnitellaan parhaillaan ainakin Brysseliin, Lissaboniin ja Jyväskylään. Paitsi uusia tuttuja ja ystäviä sain myös useita uusia, konkreettisia ideoita työhöni.

Kirsti Koski, Jyväskylä:

Tapahtuman monipuolisuutta kuvaa se, että eri osastoihin tutustuessa aina koki saaneensa jonkin uuden kehittämisidean omaan työhönsä. Jokainen toimija, yliopistoista, yrityselämästä ja kouluista, antoi mahdollisuuden laajaan verkostoitumiseen. Tämä mahdollisuus oli oman toiminnan kehittymisen kannalta keskeistä.

Jyväskylän yliopiston normaalikoulun lukioon on suunnitteilla monimuotoinen 2000-luvun osaamista edistävä luonnontieteiden oppimistila, joka sijoittuu luonnontieteiden luokkahuoneeseen ja sen läheiseen aulatilaan. Lukiolaiset opettajineen ja opetusharjoittelijat ovat osallistuneet suunnitteluun yhdessä tutkijoiden kanssa ja syksyllä 2013 toteutetaan uusien tilojen käyttöönoton tutkimus ja seuranta.

Meidän oppimisympäristöprojektimme sai huomiota erityisesti siitä, että suunnitteluprosessi on käyttäjälähtöinen. Erityisesti lukiolaisten keskeinen rooli alkuideoinnissa ja tilojen käytön suunnittelussa oli monen mielestä merkittävä lähtökohta uuden oppimisympäristön luonnissa. Euroopan koulujen rahoitustilanteesta kertoo paljon se, että lähes jokainen näyttelyymme tutustunut kyseli rahoituslähteistä.

Sakari Ekko, Turku:

Sunrise Project on toiminnallinen oppilastyöpaja verkossa, jossa ryhmä ottaa itse tehdyillä neulanreikäkameroilla kuvia Auringon nousu- tai laskuradasta kevät- ja syyspäiväntasauksen aikaan ja vertaa kuviansa muiden ryhmien eri leveysasteilla ottamiin kuviin. Näistä tehdään johtopäätöksiä mm. ilmastosta, päivän pituuden vuodenaikaisvaihtelusta ja hämärän kestosta eri leveysasteilla. Kuvien perusteella määritetään kuvauspaikan leveysaste, joka on Auringon tasauspäiväisen nousukulman komplementtikulma. Kun tunnetaan paikan etäisyys päiväntasaajasta, pystytään sen ja leveysasteen avulla määrittämään Maapallon ympärysmitta.

Projekti on jatkunut yli kolme vuotta, ja sen kotisivuille on kertynyt jo melko hyvin Euroopan eri leveysasteet kattavaa kuvamateriaalia. Esittelin projektia kuvin ja kartoin ja lisäksi minulla oli näytteillä erilaisia neulanreikäkameroita. Pidin aiheesta myös työpajan.

Anssi Lindell, Jyväskylä:

FT Anssi Lindell esitteli Jyväskylän yliopiston opettajankoulutuslaitoksen yhteydessä toimivan Nanokoulun kehittämiä atomivoimamikroskoopin opetusmalleja ja magneettisen voiman mittausta koulukonstein.

Kolmas pisteessä esitelty malli oli keinonenä tai -kieli. Palkkia, jonka päässä on pieni magneetti tärisytetään tietokoneen lisäkaiuttimesta irtileikatun kelan avulla. Signaali saadaan tietokoneen äänikortin kautta ilmaisjakelusignaaligeneraattorista. Systeemin resonanssitaajuus, joka luetaan edellä esitellyn laserheijastuksen pisimpänä viivana, riippuu palkkiin tarttuneen aineen massasta. Jos tällainen palkki päällystetään vain yhtä molekyyliä houkuttavalla pinnoitteella, saavutetaan makuaisti tälle aineelle. Koulujen versiossa tätä pinnoitetta havainnollistetaan tarranauhalla.

Eila Hämäläinen, Hollola:

Hollolan lukio kemian lehtori Eila Hämäläinen esitteli kahtena peräkkäisenä vuonna kemian työkurssilla toteuttamaansa jauhelihakastikkeen valmistusta molekyyligastronomian menetelmin. Puolet osallistujista valmisti ruuan molekyyligastronomisen ohjeen mukaan ja puolet ns. tavallisen jauhelihakastikkeen reseptillä

Molekyyligastronomiareseptissä raaka-aineista pyritään liuottamaan sekä vesiliukoiset että rasvaliukoiset aromiaineet kastikkeeseen. Lisäksi raaka-aineitten kuumentaminen eri lämpötiloissa saa aikaan erilaisia reaktioita, jolloin myös syntyvät tuotteet ovat hyvin monenlaisia. Näin kastikkeeseen saadaan useampia ainesosia, jolloin siitä on myös maistettavissa erilaisia makuvivahteita.

Kemisti Timo Tuomi toimi työpajassa infrapunaspektroskoopin asiantuntijana. Sipulinäytteet valmistettiin etukäteen kuumentamalla sipulia paistinpannulla tasaisella lämmöllä. Viiden minuutin välein pannulta otettiin näyte, joka uutettiin veteen. Osastolla vierailevat saivat itse ajaa uutteista infrapunaspektrin, jota sitten verrattiin kirjallisuuslähteisiin. Mitä kauemmin sipulia oli kuumennettu, sitä enemmän isot hiilihydraatit hajosivat pienemmiksi, makeiksi sokereiksi, jolloin näytteen sokeripitoisuus kasvoi.

Työpajan päätteeksi maisteltiin ja vertailtiin eri valmistusmenetelmillä tehtyjä ruokia.

Menetelmä vaatii kuitenkin kehittämistä, jotta voidaan selvittää kuumennuksessa muodostuvan sakkaroosin ja glukoosin suhteet verrattuna raa’an sipulin pitoisuuksiin. Myös näytteiden valmistuksessa ja näytteen otossa on paljon kehitettävää, jotta sokerin muodostuminen kuumennuksen aikana voidaan esittää yksiselitteisesti.

Teksti: Irma Hannula, Asko Aikkila, Kirsti Koski, Sakari Ekko, Anssi Lindell ja Eila Hämäläinen.
Kuvat: Irma Hannula. Lisää valokuvia festivaalilta.

Matematiikan opetuksen päivä kasvatti suosiotaan

Toinen valtakunnallinen matematiikan opetuksen päivä järjestettiin 4.6.2013 Kumpulan tiedekampuksella Helsingissä. MatO-päivä tarjosi huippuasiantuntijoiden luentoja, oppimisen iloa työpajoissa, vilkkaita paneelikeskusteluja ja verkostoitumista kollegoiden ja tutkijoiden kanssa.

Matematiikan opetuksen päivä houkutteli lähes kaksisataa osallistujaa Helsingin yliopistoon Kumpulan kampukselle. Kiinnostavilla luennoilla ruodittiin mm. opetuksen kehittämisen haasteita, matematiikan oppimisvaikeuksia ja matematiikan ylioppilaskokeen tulevaisuutta. Paneelikeskustelussa puolestaan kipinöi herkullinen vastakkainasettelu perinteisen oppikirjan ja avointen verkko-oppikirjojen ja -materiaalien välillä.

Yleisö oli päässyt osallistumaan MatO-päivän suunnitteluun mm. ehdottamalla ennakkoon puhujia ja työpajaideoita, mikä näkyi ohjelman monipuolisuudessa. Puhujille oli saanut myös esittää kysymyksiä ja aihetoiveita etukäteen.

Erityispedagogiikan dosentti Pirjo Aunio avasi keskustelua matematiikan oppimisvaikeuksista. Tutkimusta mm. Ajatellaan-hankkeessa toteuttava Aunio toi esille näkökulmia siihen, millaista on matematiikan oppimisvaikeuksista kärsivän nuoren elämä ja millaisilla toimilla opettaja voi heidän oppimistaan tukea. Aunio esitti luennolla belgialaisen Ghentin yliopiston tutkijoiden ajatuksia herättävän, nuorten kokemuksiin pohjautuvan dokumentin dyskalkuliasta. Dyskalkulia on matematiikan oppimisvaikeuksien kirjon äärimmäinen muoto, jonka neuropsykologi voi diagnosoida testien perusteella.

Ghentin yliopiston tutkijoiden dokumentin Divided by Numbers –studying with dyscalculia voi katsoa täältä.

Lisämateriaaliksi Aunio suositteli Lukimat-sivuston tarjoamaa tietoa matematiikan oppimisvaikeuksista, matematiikan taitojen kehityksestä ja välineitä oppimisen pulmien tunnistamiseen ja oppimisen seurantaan.

Mihin matematiikan ylioppilaskoe on matkalla?

Professori Peter Hästö Oulun yliopistosta antoi yleisön kurkistaa matematiikan ylioppilaskokeen tulevaisuuteen esittelemällä mm. ideoita ja esimerkkejä uudentyyppisistä tehtävistä.

Hästö toimii matematiikan ylioppilaskokeen kehittämis- ja seurantaryhmän puheenjohtajana. Hän ei ennustanut kokeen tulevaisuutta kristallipallosta, mutta vihjaisi kaksiosaisen kokeen olevan todennäköinen kehityssuunta. Kaksiosaisessa matematiikan ylioppilaskokeessa ilman apuvälineitä kuten laskinta ja taulukkokirjaa tehtävä osa testaisi rutiiniosaamista. Toisessa osassa apuvälineet olisi sallittu ja ongelmalähtöiset kysymykset vaatisivat syvempää osaamista ja ymmärtämistä.

Hästön luennolla keskusteltiin myös matematiikan ylioppilaskokeen sähköistämisestä: sallittavasta välineistöstä, ohjelmistosta ja mahdollisista haasteista. Matematiikan sähköisen kokeen testaus alkaa vuonna 2016 ja koko maassa se on tarkoitus ottaa käyttöön keväällä 2019.

Sähköisen ylioppilaskokeen kehittämisen tiedotuskanavana toimii www.digabi.fi.

Matematiikan opetuksen päivän järjestivät Helsingin yliopiston Valtakunnallinen LUMA-keskus ja sen osana matematiikan ja tilastotieteen laitoksella toimiva Summamutikka-keskus.

Mukana MatO-päivää tukemassa olivat E-math-hanke, EL Early Learning Oy, Laskentaväline Oy, MFKA-Kustannus Oy, Taloudellinen tiedotustoimisto TAT ry, Tekniikan akateemiset TEK ry, Terra Cognita Oy, Tevella Oy ja Tilastokeskus.

Tunnelmia MatO-päivästä »

Teksti: Maija Pollari.

Peliohjelmointikerholla saatiin parannusta koulun ilmapiiriin

Mustakiven ala-asteen koululla havaittiin viime keväänä, että koulun ilmapiiri ei ollut paras mahdollinen ja kahnauksia syntyi helposti. Koulun ilmapiiriä haluttiin kehittää parempaan suuntaan. Yhdeksi keinoista valittiin peliohjelmointikerho.

Vuosaarelainen Mustakiven ala-asteen koulu on mukana iNNOSTU! -työryhmässä, jonka tavoitteena on lisätä koulujen digiosaamista ja oppilaiden osallisuutta kouluympäristössä. Työryhmässä yhteistyötä tekevät mm. Helsingin kaupungin nuorisoasiainkeskuksen Inno-hanke ja opetusviraston YKÄ-hanke sekä osana Valtakunnallista LUMA-keskusta toimiva tietojenkäsittelytieteen Linkki-resurssikeskus.

Yhteistyön puitteissa Linkki on järjestänyt useita suosittuja ohjelmointikerhoja ja -leirejä ja mm. pyörittänyt tietotekniikan valinnaisainetta Torpparinmäen peruskoulussa. Seuraavassa tutustutaan tarkemmin Mustakiven peliohjelmointikerhoon, jonka tavoitteena oli lisätä yhteisöllisyyttä ja parantaa oppilaiden välisiä suhteita koulussa.

Kerho aloitti toimintansa koululla tänä keväänä ja Linkin kautta kerhoon saatiin Scratch-ohjelmoinnin taitava ohjaaja Jenna Tuominen. Kerho kokoontui keväällä 5 × 90 min ja ohjaajan lisäksi paikalla oli aina kolme koulun opettajaa: Pekka Hummelin, Jyrki Karjalainen ja Markku Haapaniemi.

Opettajat kutsuivat kerhoon toisaalta sellaisia oppilaita, joiden arvelivat hyötyvän kerhosta ja toisaalta oppilaita, joiden tiedettiin olevan aiheesta kiinnostuneita. “Pelikerhon maine myös levisi, ja kyselyjä alkoi tulla, josko kerhoon pääsisi mukaan”, Jyrki Karjalainen kertoo.

Pian kerholla havaittiin olevan toivotun kaltaisia positiivisia vaikutuksia: Jyrki Karjalainen kuvailee joidenkin oppilaiden itsetunnon kasvaneen silminnähden, kun nämä pääsivät esittelemään omia internetissä esillä olleita projektejaan luokkatovereilleen. “Lisäksi yleensä hiljaisemmat oppilaat kommunikoivat toistensa kanssa tavallista enemmän eikä kerhossa riidelty tai tapeltu, vaikka mukana oli myös paljon vauhdikkaita persoonia”, Karjalainen kertoo.

Kokemukset sekä Scratch-ohjelmoinnista että kerhosta olivat niin hyvät, että opettajista Pekka Hummelin innostui opiskelemaan ja kokeilemaan peliohjelmointia myös tavallisen koulupäivän puitteissa. Lisäksi Mustakiven ala-asteen koululla pystyttiin toteuttamaan toinen pelikerho tänä keväänä, kun kerhorahoitus saatiin järjestymään Opetusviraston Harrasteharavan kautta.

Toisen pelikerhon kokemukset vahvistivat ensimmäisessä kerhossa huomattuja positiivisia vaikutuksia, ja nähtiinpä jälkimmäisessä kerhoryhmässä omatoimisesti muodostuvan pieniä pelinsuunnitteluporukoitakin, jotka kehittelivät omia pelejään keskustelevassa yhteistyössä ja ohjaajien tukemana. Oppilaiden kerhoissa tekemiin peleihin voi käydä tutustumassa osoitteessa scratch.mit.edu. Myönteisten kokemusten myötä Mustakiven ala-asteen koulussa aiotaan ottaa peliohjelmointi valinnaiseksi aineeksi lukuvuodesta 2013-2014 alkaen.

Teksti: Inkeri Sundqvist ja Jyrki Karjalainen.

Kemia kiehtoo keittiössä – uutta materiaalia opetukseen

Kroppamme käy kemikaalien voimalla ja kemia liittyy myös erottamattomasti ruoan valmistukseen. Helsingin yliopiston kemian opettajankoulutusyksikön molekyyligastronomiahankkeen vetäjä, professori Maija Aksela, vie kemian kotikeittiön kontekstiin molekyyligastronomian avulla. LUMAT-lehden tuore teemanumero tuo uutta materiaalia ja ideoita aiheen opetukseen.

LUMAT-lehden tuoreessa teemanumerossa julkaistaan uutta opetusmateriaalia kemian ja kokkauksen yhdistämiseen. Hankkeen vetäjä, professori Maija Aksela Helsingin yliopiston Kemian opettajankoulutusyksiköstä kertoo haastattelussa monivuotisen molekyyligastronomian kehittämis- ja tutkimushankkeen taustoista. Hänelle molekyyligastronomia on luonnollinen tapa yhdistää kaksi intohimoa: kokkaus ja kemia.

”Aloitin arkipäivän kemian ja siihen liittyvän keittiön kemian kanssa puuhastelun opetuksessa 20 vuotta sitten. Olen myös aina ollut kiinnostunut kokkaamisesta. Myöhemmin siitä on tullut tärkeä kehittämis- ja tutkimushanke, nk. kontekstuaalista oppimista ja opetusta”, taustoittaa Aksela oman kiinnostuksensa heräämistä ja kehittymistä.

Kemian ja fysiikan aihepiirit voivat olla vaikeita omaksua niiden abstraktin luonteen takia. Oppilas saattaa kokea, ettei niillä ole merkitystä arkielämän kannalta. Molekyyligastronomian avulla kemian kiinnostavuutta voidaan lisätä kokkauksesta ja leipomisesta tuttujen ilmiöiden, toimintatapojen ja välineistön avulla. Akselakin ideoi keittiössä toteutettavia kemian töitä: “Kehittelin aiheeseen liittyviä kokeellisia töitä ja pidin aiheesta opettajille täydennyskoulutusta. Osa kokeellisista töistä on vieläkin Kemianluokka Gadolinin käytössä.”

Keittiön kemiaa –materiaali valmistui vuonna 2006, ja vähitellen alkoi löytyä samasta aiheesta kiinnostuneita yhteistyökumppaneita, joiden kanssa Aksela lähti kehittämään molekyyligastronomiaprojektia: ”Keittiön kemiaa -hanke laajeni molekyyligastronomiaan vuonna 2009. Tutustuin alan suomalaiseen guruun, professori Anu Hopiaan Turun yliopistosta, ja huomasimme, että meitä kiinnostaa sama aihe. Pyysin Anun mukaan ja siitä alkoi innostava molekyyligastronomia-hankkeemme. Mukana on ollut myös Norjasta kemian tutkija Erik Fooladi. Hopian molekyyligastronomia-aiheiseen blogiin voi tutustua osoitteessa molekyyligastronomia.fi

”Tutkimuksemme ja omat kokemukseni osoittavat, että aihe kiehtoo oppilaita ja sen kautta kiehtova kemia alkaa elämään. Se myös tuo tärkeän monitieteisen ulottuvuuden opetukseen ja yhdistää eri oppiaineita. Sen avulla voi toteuttaa nk. eheyttävää opetusta, jossa tieto, tunne ja taidot yhdistyvät”, Aksela kertoo, ja korostaa, että ”molekyyligastronomiassa sovelletaan monia tietoja että taitoja. Siitä entistä kiehtovamman tekee se, jos ymmärtää ilmiöiden takana olevaa kemiaa ja muita luonnontieteitä”.

Helsingin yliopiston kemian opettajankoulutuksessa molekyyligastronomia on nykyisin tärkeä osa sekä tutkimusta että perus- ja täydennyskoulutusta. Vuonna 2010 käynnistynyt tutkimushanke kehittää molekyyligastronomian käyttöä kemian opetuksessa. Hankkeeseen on osallistunut suuri joukko Kemian opettajankoulutusyksikön henkilökuntaa ja opiskelijoita. ”Monia opinnäytetöitä on valmistunut ja valmisteilla”, sanoo Aksela. Lisäksi ”monet tutkijat kemian laitoksella ovat erittäin kiinnostuneita hankkeesta ja olemme tehneet paljon yhteistyötä. Esimerkiksi laitoksen johtaja professori Markku Räsänen ja polymeerikemian professori Heikki Tenhu ovat olleet aktiivisesti mukana.”

Myös koulut on saatu innostettua mukaan, ja tutkimustyö on ollut tuloksellista: ”Toistakymmentä koulua on ollut mukana pilottihankkeessa, ja tutkimuksen kautta on syntynyt konkreettisia uusia kokeellisia töitä opetukseen, teoreettista uutta tietoa ja julkaisuja, kansainvälinen ISSE-konferenssi viime kesänä, ja nyt LUMAT-lehden kansainvälinen teemanumero.”

Tämän vuoden ISSE-symposiumin (10.-12.6.2013) teemana ovat globaalit ympäristöhaasteet luonnontieteiden opetuksessa. Aksela näkee yhteyksiä vuosien 2012 ja 2013 teemojen välillä: molekyyligastronomian avulla voisi käsitellä myös globaaleja ruokahaasteita: riittääkö ruokaa kaikille ja miten sen voisi saada riittämään? Akselan mukaan seikkailu molekyyligastronomian parissa on ollut kiehtovaa ja saanut innostuneen vastaanoton. Hän iloitsee myös LUMA-moton toteutumisesta: “Yhdessä olemme enemmän!”

LUMAT-lehden ISSE 2012 -symposiumin teemanumero palauttaa mieleen symposiumin kohokohtia molekyyligastronomia-aiheesta. Teemanumero tarjoaa runsaasti konkreettista opetusmateriaalia eri asteiden kemian opetukseen ja ideoita kemian ja kotitalouden integrointiin sekä suomeksi että englanniksi. Artikkeleissa käsitellään monipuolisesti kemian aihepiirejä, mm. emulsioita, liukoisuutta, proteiineja ja pH:ta ruoanvalmistuksen avulla.

Teksti: Maija Pollari.

Riippuvatko aallon etenemisnopeus ja taajuus toisistaan?

Monissa kirjoissa sanotaan, että aaltoliikkeen taajuuden määrää aaltolähde ja aallon etenemisnopeuden värähtelijöiden välinen kytkentä eli väliaine. Aallonpituus määräytyy sitten näistä aaltoliikkeen perusyhtälön mukaan. Onko tosiaan niin, että aallonnopeus ja taajuus eivät riipu toisistaan?

Aaltoliikkeen taajuuden määrää aaltolähteen värähtelyn taajuus.

Aaltoliikkeen perusyhtälön mukaisesti aallon etenemisnopeus v riippuu taajuudesta f. Riippuvuus on suoraan verrannollinen, ja verrannollisuuskerroin on aallonpituus λ. Tässä aallon etenemisnopeudella tarkoitaan sen vaihenopeutta.

Itse asiassa aaltoliikkeen vaihenopeus ei kaikissa väliaineissa riipu taajuudesta.

Väliaineet, joissa vaihenopeus riippuu taajuudesta, kuten useimmiten on, luokitellaan dispersiivisiksi väliaineiksi.

Valkoinen valo on koostuu eri taajuuksisista (eri värisistä) valoista, jotka dispersio havaittaessa etenevät eri vaihenopeuksin.

Aallon etenemisnopeus on erilainen eri väliaineissa, koska niiden värähtelijöiden väliset kytkennät ovat erilaisia.