Alkoholijuomien säilyvyys

Miksi alkoholijuomat säilyvät sitä paremmin, mitä väkevämpiä ne ovat? Viini hapettuu avatussa pullossa muutamassa päivässä, mutta esimerkiksi votka säilyy hyvin. Molemmissa on kuitenkin samanlaisia etanolimolekyylejä, joiden hapetustuote on etikkahappo.

Väkevät juomat säilyvät alkoholin suhteen laimeampia paremmin, koska elävät organismit eivät elä yli 20-tilavuusprosenttisissa alkoholijuomissa. Viini on siis tavallaan elävä tuote, jossa hiivat, homeet ja bakteerit voivat elää ja tuhota juomaa hapettumisen ynnä muun kautta. Juuri tästä syystä laimeisiin juomiin täytyy lisätä säilöntäaineita, kuten sulfiitteja.

Alkoholin hapettuminen on huomattavasti hitaampaa korkeissa alkoholipitoisuuksissa, mutta toki niissäkin tapahtuu hapettumista. Ratkaisevaa on se, kuinka juomaa säilytetään. Optimisäilytystila on pimeä ja viileä.

Myös pullon tyyppi vaikuttaa säilymiseen. Juomat säilyvät hyvin lasipullossa, mutta yleisesti ottaen muut säilytyspakkaukset, kuten PET-pullot, laskevat happea ja muita molekyylejä lävitseen, jolloin tuote muuttuu nopeammin.

Pekka Lehtonen, laboratorionjohtaja
Alkoholintarkastuslaboratorio, Alko

LUMA-viikon hyviä käytänteitä Peltolan koulussa

Vuoden 2010 LUMA-koulu Peltolan koulu Vantaalta järjesti viime vuonna LUMA-viikollaan monenlaista toimintaa. Viikon tavoitteina oli herättää keskustelua eri aiheista ja tarjota tietoa esimerkiksi aurinkoenergiasta. Tavoitteena oli myös kannustaa opettajia ottamaan jotain päivän teemasta mukaan omaan opetukseen.

Viime vuoden LUMA-viikon aikana Peltolan koulussa pidettiin joka aamu aamunavaus keskusradion kautta. Päivien aiheet olivat: biodiversiteetti, matematiikka, luonnonvarat, nanoteknologia ja energiantuotanto. Joka päivä aamunavauksen yhteydessä luettiin myös päivän kysymys tai kysymykset, jotka liittyivät jollain tapaa päivän teemaan. Päivän kysymykset löytyivät myös koulun ala-aulasta ja oppilailla oli mahdollisuus osallistua tietokilpailuun joka päivä. Oikein vastanneiden kesken arvottiin päivittäin palkinto.

Päivän aamunavauksen teemaan liittyvää materiaalia oli myös joko info-televisiossa tai julisteina oppilaitoksemme käytäviltä. Oppilaat valmistivat etukäteen ja viikon aikana julisteita esimerkiksi luonnonvaroista ja energiantuotannosta sekä tekivät powerpoint-esityksiä. Julisteet olivat käytävillä nähtävillä vielä LUMA-viikon jälkeenkin.

Luma-viikolla pidettiin myös työpajoja ruokavälitunneilla, jotka kestävät 30 minuuttia. Tiistaina pidettiin matematiikan työpajat, torstaina nanoteknologian työpajat ja perjantaina fysiikan työpajat (2 per päivä). LUMA-viikon suunnitteluun osallistuneiden opettajien oppilaita oli mukana työpajoissa apuohjaajina auttamassa muita oppilaita.

Työpajoihin oli vapaa pääsy ja jokaiseen pajaan riitti kävijöitä. Nanoteknologian pajassa olivat apuna Heurekan Nanokitit, joiden käyttöön kaksi opettajistamme oli saanut koulutusta sekä muutama oppilasryhmää tutustunut etukäteen joko Heurekassa tai oman opettajan johdolla.

LUMA-viikon keskiviikkona koulullamme vieraili Mikko Juntunen Naps Systems Oy:stä. Hän kertoi aurinkoenergiasta sekä Naps Systemsin kehittämistä aurinkopaneeleista kullekin luokka-asteelle järjestetyissä tilaisuuksissa.

Viikon aikana useissa aineissa osallistuttiin LUMA-viikkoon joko spontaanisti tai suunnitelmallisemmin. Äidinkielen ja biologian tunneilla biodiversiteetistä oli virinnyt mielenkiintoisia keskusteluja ja ruotsin tunnilla harjoiteltiin ympäristösanastoa. Historian tunneilla käytiin it-luokassa tekemässä fronter-pohjaisia tehtäviä.

Nanotyöpaja innosti ottamaan työpajan käyttöön myös oppitunneille. Aurinkoenergiaesityksestä keskusteltiin monella oppitunnilla. Teknologia-aiheista DVD:tä katsottiin muutaman opetusryhmän kanssa. Lisäksi useat oppilasryhmät kävivät oppituntienkin aikana tutustumassa julisteisiin.

Luma-viikon jälkeen kerättiin opettajilta anonyymiä palautetta viikosta wilma-kyselyn avulla. Oppilailta kysyttiin palaute työpajoissa. Palautteen perusteella näyttelytilan käyttöä toivottiin tehostettavan siten, että olisi ns. asiantuntijoita paikalla kertomassa julisteista eli kunnon julistenäyttelyä. Aurinkoenergiaesityksestä pidettiin.

Lisäksi toivottiin vielä enemmän yhteistyötä oppiainerajojen halki, mikä olisi ehdottomasti kannatettava asia. Nyt järjestelyvastuu kaatui malu-aineiden opettajille. Lisäksi toivottiin työpajojen vahvempaa mainostamista. Muuten viikkoa pidettiin onnistuneena.

Teksti: Heidi Sillanpää / Peltolan koulu.

Oppilaan ymmärtämisen tukeminen kuvakertomuksella

Kansainvälisessä PALAVA-tutkimushankkeessa tutkittiin muun muassa Suomen, Yhdysvaltain, Iso-Britannian sekä Slovenian kemian opettajaksi opiskelevien mallintamis- ja visualisointiprosesseja kaasujen kokoonpuristuvuuteen liittyen. Hankkeeseen osallistuneet asiantuntijat esittelivät sitä tällä viikolla Haikon kartanossa.

PALAVA (Particles, Active Learning and Visualization Assessment) -tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää StoryBoard-menetelmän avulla, miten kemian opettajaksi opiskelevat mallintavat Boylen lain. Sen lisäksi tutkittiin Boylen lain hahmottamista makro- ja mikrotasolla, opiskelijoiden ajattelutasoja suhteessa Boylen lakiin sekä millaista tietoa StoryBoard-menetelmä antaa opiskelijoiden rakentamista malleista.

StoryBoard on metakognitiivinen menetelmä, jonka tarkoituksena on, että oppilaat ensin visualisoivat heille uuden ilmiön ja sitten yhdistävät ilmiön ja visualisoinnin sanallisesti. Menetelmä nopeuttaa ilmiön ja visualisoinnin yhteyksien ymmärtämistä sekä tiedostamista. Opettaja voi hyödyntää menetelmää selvittääkseen oppilaidensa puutteelliset tiedot ja keskittääkseen enemmän aikaa asioihin, jotka oppilaat kokevat vaikeiksi.

PALAVA-tutkimukseen osallistuneet opiskelijat suorittivat erilaisia Boylen lakiin liittyviä kokeellisia töitä esimerkiksi vaahtokarkeilla, joista he sitten piirsivät mikro- ja makrotason kuvat. Sen jälkeen he yhdistivät sanallisesti mikro- ja makrotason.

StoryBoard-menetelmä antoi tutkijoille hyvän kuvan siitä, miten opiskelijat näkevät Boylen lain. Opiskelijoille piirtäminen oli helpompaa kuin sanallinen selittäminen. Suurimmaksi osaksi tutkimukseen osallistuneilla jäi kuitenkin käyttämättä korkeamman tason ajattelutaidot, eli sovellus, analysointi, arviointi ja luominen.

Tutkimuksesta selvisi, että makrotaso on opiskelijoille mikrotasoa helpompi ymmärtää. Mikrotasolla piirrokset erosivat huomattavasti enemmän opiskelijoiden välillä. Vain 2/10 osallistujasta Suomessa osasi yhdistää Boylen lain mikro- ja makrotason. Samanlaisia tuloksia on saatu muidenkin maiden tutkimuksista sekä jopa tutkijoille teetetyistä vastaavanlaisista tutkimuksista.

Tutkimushankkeeseen osallistuneet professori Mickey Sarquis ja johtaja Lynn Hogue Terrific Science -keskuksesta esittelivät tutkimusta ja StoryBoard-menetelmää alkuviikosta Haikon kartanossa pidetyssä International Symposium on Science Education -tapahtumassa.

Teksti: Anna-Sofia Vilhunen.

International Symposium of Science Education Haikon kartanossa

Porvoossa Haikon kartanon upeissa maisemissa on parhaillaan käynnissä valtakunnallisen LUMA-keskuksen historian ensimmäinen kansainvälinen tiedeopetuksen symposiumi. Ohjelmassa on kiinnostavia luentoja kansainvälisine puhujineen.

Symposiumin pääpuhujina ovat professori Brian Hand (kuvassa) Iowan yliopistosta Yhdysvalloista, professori Arlyne (Mickey) Sarquis sekä johtaja Lynn Hogue Terrific Science -keskuksesta, Mehmet DemirbagKutlu Tanriverdi sekä professori Murat Gunel Ahi Evranin yliopistosta Turkista ja professori, valtakunnallisen LUMA-keskuksen johtaja Maija Aksela sekä tohtorikoulutettava Marja Happonen Helsingin yliopistosta.

Osallistujia symposiumissa on kouluista, yliopistoista ja elinkeinoelämästä. Heidän joukossaan on monia tiedeopetuksen tutkijoita Suomesta, Turkista, Yhdysvalloista sekä Thaimaasta.

Symposiumin teemoina ovat erilaiset uudet lähestymistavat oppilaiden innostuksen ja oppimisen tukemiseen. Ohjelmaan kuuluu vuorovaikutteisia luentoja sekä käytännön kokeellista työskentelyä. Luentojen aiheita ovat muun muassa väitteet, todisteet ja tieteellinen menetelmä luonnontieteiden opetuksessa, tiedeoppimisen arviointi kirjoittamisen kautta, kuvaajat luonnontieteiden opetuksessa sekä visualisointi kokeellisen työskentelyn yhteydessä.

Käytännön kokeellisissa töissä on päästy tutustumaan muun muassa pimeässä loistaviin valotikkuihin sekä tutkimaan kynttilää lasin alla vesiastiassa (katso video). Tarkoituksena on ollut miettiä, mihin nämä ilmiöt perustuvat ja kuinka monella eri tavalla asioita voidaan tutkia sekä mitä erilaisia päätelmiä samoista havainnoista voi tehdä.

Jyväskylän yliopiston LUMA-KS -keskuksesta symposiumiin osallistunut Pirjo Häkkinen pitää tapahtumaa mielenkiintoisena. Hänelle luennot ovat antaneet hyviä käytännön vinkkejä alakoulun kemian vierailuihin. Häkkinen suosittelee luokanopettajille muutamien töiden testaamista omassa opetuksessaan. Mukavan lisän antaa symposiumissa myös vanhojen tuttujen tapaaminen sekä tietenkin tutustuminen uusiin kollegoihin.

Symposium jatkuu tiistaihin saakka ja edessä on monia ajatuksia herättäviä luentoja.

Teksti: Anna-Sofia Vilhunen.

LUMAn lumoissa Keminmaan lukiossa

Keminmaan lukion LUMA-toiminnan ympärille on vuosien myötä syntynyt laaja yhteistyöverkosto, jonka ansiosta opiskelijoilla on ollut kuluneenakin lukuvuonna mahdollisuus matematiikan ja luonnontieteiden harrastamiseen myös oppituntien ulkopuolella.

Kummilukiotoiminta Oulun yliopiston teknillisen tiedekunnan sähkö- ja tietotekniikan osaston kanssa mahdollisti viime marraskuun alussa osalle Keminmaan lukion ensimmäisen vuosikurssin opiskelijoita tutustumiskäynnin yliopistolle. Sähköosastolla heille esiteltiin osaston uusimpia tutkimushankkeita roboteista älykkäisiin vaatteisiin.

Lisäksi sähköosaston tiedottaja Laura Kanninen vieraili vuoden aikana lukiossa sekä vastaili useampaan kertaan videoyhteyden kautta opiskelijoiden yliopisto-opiskelua koskeviin kysymyksiin. Sähköosasto oli mukana myös Keminmaan lukion LUMA-viikolla.

Yhdessä Oulun yliopiston LUMA-keskuksen väen kanssa ideoitiin ja toteutettiin luonnontieteellisen tiedekunnan sekä Oulun seudun ammattikorkeakoulun tutkimushankkeiden esittelyjä. Niitä on järjestetty videoyhteyden avulla lukiossa.

Myös OULUMA-keskus oli mukana LUMA-viikolla. Lukion opiskelijoiden Elisa Ryypön ja Linda Rantamaan blogia voi käydä lukemassa keskuksen nettisivuilla.

Lisäksi LUMA-keskuksen kautta järjestettiin Keminmaan lukiossa pitkän matematiikan abikurssi viime syksynä. Samanlainen abikurssi järjestettiin myös tänä syksynä ja lisäksi järjestettiin toinen kurssi lukion ensimmäisen vuoden suorittaneille.

Lukion opiskelija Sami Lehtovirta osallistui kesällä 2010 Opetushallituksen ja Venäjän opetusviranomaisten järjestämään suomalais-venäläiseen fysiikan ja matematiikan kesäkouluun Moskovan lähellä.

Lisäksi opiskelijat osallistuvat ahkerasti vuosittain järjestettäviin Matemaattisten Aineiden Opettajien Liiton valtakunnallisiin lukion matematiikka-, fysiikka- ja kemiakilpailuihin. Tänä lukuvuonna menestystä kilpailuissa niitti Elisa Ryyppö, joka ylsi sekä kemia- että fysiikkakilpailuissa valtakunnalliseen jatkovalmennukseen ja lähellä oli myös pääsy kansainvälisiin fysiikan ja kemian olympialaisiin.

Keminmaan lukio haki yhdessä Kemin lukion, Pyhäjoen lukion ja Oulun Suomalaisen Yhteiskoulun Lukion kanssa Opetushallituksen tukemaan CERN-tiedeprojektiin. Hakemus hyväksyttiin ja keväällä 2012 on neljälle opiskelijalle tiedossa matka Keski-Eurooppaan.

Tulevan lukuvuoden aikana tutustutaan hiukkasfysiikkaan ja muihin CERNin tutkimuskohteisiin yhdessä yhteistyökoulujen kanssa työstäen erilaisia osaprojekteja. Kesän 2011 aikana opiskelijat ovat vanhempiensa tukemina hankkinee rahoitusta matkalleen.

Keminmaan lukion pitkän matematiikan ja fysiikan kurssit ovat tarjolla myös etäopetuksena Lapin verkkokoulun kautta. Lisäksi marraskuun LUMA-viikon työstäminen on jo aloitettu. Bussilastillinen opiskelijoita suuntaa viime vuoden LUMA-viikon palkintomatkalle tutustumaan oululaisiin luonnontieteitä ja teknologiaa lähellä oleviin yrityksiin.

Teksti: Jorma Tiihala.

Keminmaan lukio on yksi vuoden 2010 LUMA-kouluista. 

Ystävyyden ja oivaltamisen iloa

Toinen Millennium Youth Camp -nuortenleiri järjestettiin Nurmijärven Kiljavalla ja ympäri pääkaupunkiseutua kaksi viikkoa sitten. Vaikka leirissä on kyse tieteestä, olivat sen aikana syntyneet kansainväliset ystävyyssuhteet vähintään yhtä tärkeitä.

“Vaikka olemme kaikki niin erilaisia, samaan aikaan olemme myös kaikki samanlaisia”, sanoi romanialainen Radu Bors puhuessaan kaikkien 30 leiriläisen puolesta Millennium Youth Camp -gaalassa, joka järjestettiin Aalto yliopiston Design Factoryssa 16. kesäkuuta.

Millennium Youth Camp -leiri toi yhteen 30 nuorta 22 maasta ja viideltä mantereelta. Viikon aikana he tutustuivat Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteelliseen tiedekuntaan, Aalto-yliopiston Otaniemen kampukseen sekä useisiin yrityksiin, jotka edustavat suomalaista osaamista.

Nokialla leiriläisiä vastassa oli itse pääjohtaja Stephen Elop.

“En aikaisemmin ollutkaan tajunnut, miten paljon insinöörit joutuvat nykyään ottamaan vastuuta teknologian ympäristövaikutuksista”, kertoi yksi leiriläisistä, Suomessa asuva Arian Kermanchi, vierailun jälkeen.

Nokialta kerrottiin, että sekä rajalliset luonnonvarat että energiatehokkuusvaateet tulee ottaa suunnittelussa huomioon.

Yksi leirin tavoitteista on tehdä suomalainen osaaminen ja koulutus tunnetuksi ja houkuttelevaksi ympäri maailmaa kotoisin olevien nuorten keskuudessa. Samalla luodaan verkostoja, joilla voi olla suurikin merkitys tulevaisuudessa. “Yhdessä tulette muuttamaan maailman paremmaksi ja ratkaisemaan ongelmia”, painotettiin monessakin puheessa, jotka leiriläiset kuulivat viikon aikana.

Mutta sitä ennen voi pitää vähän hauskaa! Millennium Youth Campilla siihenkin riitti aikaa, joskin sitä aikaa piti ottaa välillä yöunistakin.

Sääksjärven ympäristö tarjosi mahtavan ympäristön tutustua suomalaiseen luontoon, joka yllättikin monet leiriläiset puhtaudellaan ja raikkaudellaan. Helsingin keskustaan tutustuttiin jo toisena leiripäivänä, viimeisenä päivänä puolestaan pidettiin hauskaa Heurekassa.

Iltaohjelmissa tutustuttiin eri kulttuureihin, saunottiin, laulettiin, paistettiin nuotiolla makkaraa sekä miteltiin laskuvarjon- ja laivanrakennuksessa ja ties missä kekseliäisyyttä, liikunnallisuutta ja yhteistyötä mittaavassa lajissa.

Yhteistyötä vaadittiin myös, jotta jokaisen ryhmän projektityö saatiin valmiiksi ja esityskuntoon leirin aikana. Työt esiteltiin torstain gaalaillassa ja ne saivat erinomaista palautetta asiantuntijoilta.

Esimerkiksi Vaisalan Sanna Nyström kiitteli ilmastomuutosryhmän innostunutta asennetta projektia kohtaan ja ryhmähenkeä. “Tarvitsemme lisää kaltaisianne ihmisiä. Tulette vielä tekemään suuria asioita elämässänne”, hän lisäsi.

Ei ole aivan mahdoton ajatus, että Millennium Youth Camp -leiriläisten joukosta löytyisi myös tulevaisuuden Millennium-palkittu. Siksi luonteva asiantuntijavieras leirille oli 2010 Millennium-palkittu Stephen Furber.

Manchesterin yliopiston tietotekniikan professori sai palkinnon kehittämästään ARM-mikroprosessorista. Kyseisen prosessorin sisältäviä mikrosiruja on valmistettu jo 20 miljardia, joten tavalla tai toisella ne ovat helpottaneet lähes jokaisen arkea.

Furberin luento hänen omasta urastaan ja tietotekniikan kehityksen vaiheista inspiroi leiriläisiä. ICT-ryhmäläinen Esther Nabirye Ugandasta kertoi luennon jälkeen, että hän voisi pitää Furberia esikuvanaan. “Voisinpa olla kuin hän ja tehdä jotakin samanlaista, mitä hän on tehnyt.”

Ehkä hän jonain päivänä onkin.

Teksti: Elisa Lautala.

Näytelmä Nobelisti A.I. Virtasesta kantaesitetään marraskuussa

Kansainvälisen kemian vuoden kunniaksi esitetään marraskuun 11. päivä kantaesityksenä Ilkka Pollarin kirjoittama pienoisnäytelmä A.I. Virtasen elämäntyöstä valtakunnallisen LUMA-keskuksen järjestämän LUMA-juhlaseminaarin yhteydessä. Esityspaikkana on Helsingin yliopiston kemian laitos Kumpulan tiedekampuksella. Näyttelijät ovat nuoria kemian opettajaopiskelijoita. Muita näytöksiä järjestetään kysynnän mukaan marraskuun aikana.

Akateemikko, prof. Artturi Ilmari Virtanen (1895 – 1973) on Suomen ainoa Nobelilla palkittu tiedemies. Nobelin kemian palkinto myönnettiin hänelle vuonna 1945 hänen tekemistään maatalouden ja ravintokemian uraauurtavista keksinnöistä. Virtanen tunnetaan myös aktiivisena yhteiskunnallisena vaikuttajana ja keskustelijana, jonka kannanotot aiheuttivat myös poliittista kuohuntaa.

Kemian kansainvälisen juhlavuoden kunniaksi näytelmäprojektin käynnistänyt ja näytelmän tilannut, prof. Maija Aksela kertoo Virtasen merkittävän tiedeuran kiehtoneen häntä jo pitkään: ”Tuotimme vuonna 1995 Olarin tiedelukion kanssa Virtasen 100-vuotisjuhlien kunniaksi aiheesta monia nuoria ja aikuisiakin innostaneen näytelmäproduktion. Nähtyäni paljon myöhemmin Ilkka Pollarin ja Ilkka Aaltosen näytelmän ”Kultaisen Ankan” päätin, että olisi upeaa saada juhlavuonna juuri Pollarin kirjoittamana näytelmä Virtasen tiedeurasta ja hänen mielenkiintoisesta elämästään.”

Näytelmän kirjoittaja Ilkka Pollari kertoo kiinnostuneensa erityisesti Virtasen elämän sivujuonteista: ”Nostin esille lähinnä Virtasen ja hänen lähimmän työtoverinsa Henning Karströmin suhteen sekä tuliset yhteenotot Kekkosen kanssa. Kun sain selville, että Virtanen piilotti Biokemiallisen Tutkimuskeskuksen Suomen lipun niin, ettei sitä voitu nostaa Kekkosen 70-vuotisjuhlien kunniaksi. Silloin tiesin, että tällaisenkin käsikirjoituksen voisi todella saada elämään.”

Maija Aksela on professori ja valtakunnallisen LUMA-keskuksen johtaja. Hän toimii myös Helsingin yliopiston kemian opettajankoulutusyksikön sekä sen ohessa toimivan kemian opetuksen keskuksen, Kemman johtajana kemian laitoksella. Hän on saanut työstään useita palkintoja: mm. vuonna 2010 J.V. Snellman-tiedonjulkistamispalkinnon, vuonna 2009 tiedonjulkistamisen valtionpalkinnon, vuonna 2008 Naisen teko -kunniamaininnan, vuonna 2005 vuoden luonnontieteilijä -palkinnon ja vuonna 1995 vuoden matemaattisten aineiden opettaja -tunnustuksen.

Ilkka Pollari on harrastajakirjoittaja, joka on aiemmin kirjoittanut musiikkinäytelmiä yhdessä Ilkka Aaltosen kanssa. Näytelmiä ”Pirtukuningas ja orpopoika” (2004), ”Kultainen ankka” (2006), ”Taicawarvas” (2008) on esitetty menestyksellä eri puolella Suomea sekä Unkarissa espoolaisen Teatteri Hyökyvuoren toimesta. Hän työskentelee johtajana Kemira Oyj:n T&K ja teknologia -funktiossa.

Jippo-tiedepäivänä tutkittiin ja touhuttiin ensi kertaa myös ruotsiksi

Noin 200 lasta, nuorta ja aikuista viihtyi luonnontieteen ja matematiikan äärellä Jippo-tiedepäivänä 7.5.2011 Helsingin yliopiston Kumpulan kampuksella. Kun tapahtuma järjestettiin nyt seitsemännen kerran, järjestettiin ruotsinkielisille rinnakkaisohjelma ruotsiksi: ruotsinkielisiä oli noin 10 % osallistujista. Intoa ja iloa riitti monipuolisen ohjelman parissa sekä lapsille että aikuisille: nuorin osallistujista oli alle vuoden ikäinen ja vanhimmat mummoja ja vaareja.

Tapahtuma aluksi kokoonnuttiin Physicumin auditorioon. Tapahtuman koordinaattorit Suvi Tala ja Jenni Västinsalo toivottivat kaikki tervetulleeksi. Tämän jälkeen oli laskennallisen ilmakehätieteen professorin, Hanna Vehkamäen lennokkaan esityksen vuoro.

Hanna pohti, keskustelutti ja demonstroi otsikolla ”Miten ilmasta voi syntyä pilviä?”. Avustajan toimi Katrianne Lehtipalo – ja avustaja olikin tarpeen, sillä saliin ryöpsähteli villejä höyryjä noidankattilasta. Höyryä ryöpsähteli sitä enempi, mitä lähemmäksi kattilaa Hanna meni puhumaan. Kattilaan putosi esityksen aikana lakupaloja ja patukoita, joiden rakenne muuttui kiveäkin kovemmaksi. Näistä osallistujat saivat maistiaisia – ja kaikki tarttuivat rohkeasti lakupalaansa kuultuaan totuuden noidankattilasta, johon saivat myös tutustua lähemmin. Noidankattila oli täytetty nestetypellä eli jäädytetyllä ilmalla: se ei siis ollutkaan noituutta vaan fysiikkaa. Tarkemmin tarkastelun tuloksena huomattiin, että noidankattilasta ei oikeastaan oikeasti ryöpsähdellytkään mitään, vaan kaikki se höyry, joka siitä näytti nousevan, oli peräisin salin ilmasta. Ilmasta jossa näyttää olevan tyhjää – tai siis siinä ei näy olevan mitään. Vaikka ilma on suurelta osin tyhjää, sisältää se elämälle välttämättömiä hiukkasia: aine on ilmassa kaasumuodossa. Ison luentosalin tilavuus on noin 1000m3, mutta siinä olevat ilman hiukkaset sopisivat yhden kuutiometrin tilavuuteen. Kun näiden hiukkasten muodostamaa kaasua jäähdytetään, näkyy se höyrynä – tai esimerkiksi kylmään ikkunanpintaan tiivistyvänä vetenä tai pakastimen pinnoille kertyvänä jäänä. Hannan esityksessä arkielämän selitykset yhdistyivät nykytutkimukseen. Sitten olikin pajakierroksen vuoro.

Fysiikan, matematiikan, kemian, biologian ja maantieteen opiskelijat ja tutkijat toteuttivat yhteensä 14 työpajaa, joissa lapset ja aikuiset tutkivat, oppivat ja viihtyivät yhdessä luonnontieteen ja matematiikan ilmiöiden äärellä. Työpajoja olivat: Salapoliisitehtäviä, Valoja ja värejä, Elefantin hammastahna, Tangram – kiinalainen palapeli, Ruokaostoksilla maailman ympäri, Pomppivat superpallot, Suupalan matka, Luonnonindikaattorit, Sähköä ja magneetteja: sähkömagneetti, Regnbågar i et provrör, Vardagsfysik ja Vatten som häsömätare ja Matematik i nät. Eli työpajoissa oli tarjolla yllätyksiä ja ihmetystä, selityksiä arkipäivän ilmiöille ja kimuranttia pohdittavaa. Jokaiselle innokkaalle Jippo-tutkija vei sitten kotiinsa pajakierroksen aikana täyttämänsä Jippo-passin – ja mukavia muistoja.

Kiitos kaikille tapahtumaan ja sen tekemiseen osallistuneille: lapsille, nuorille ja aikuisille vieraille sekä puhujille, pajanpitäjille, avustajille ja oppaille.

Teksti: Suvi Tala.

Tampereen LUMATE-keskus avattiin laulaen ja nuorten ääntä kuunnellen

Tampereelle avattiin 19.4. uusin kansallisen LUMA-verkoston jäsen LUMATE-keskus. Keskus painottaa oppiaineita ylittävää yhteistyötä ja teknologiaa LUMA-aineiden opetuksessa. Tavoitteena on tukea opettajia sekä opettajaksi opiskelevia toimimalla yhteisenä tuki- ja resurssikeskuksena. Myös lasten ja nuorten innostusta ja kiinnostusta LUMA-aineita ja teknologiaa kohtaan tullaan tukemaan monipuolisesti.

Tampereen LUMATE-keskus on Pirkanmaan, Kanta-Hämeen ja Etelä-Pohjanmaan LUMA-foorumi. Tampereella sijaitsevan keskuksen erityispiirteenä on teknologian ja elinkeinoelämän vuoropuhelu ja yhteistyö luonnontieteiden ja matematiikan aloilla.

Tampereen LUMATE-keskuksen vahva erityispiirre on oppiaineet ylittävä yhteistyö ja teknologian tuominen opetukseen. Keskus tuo esille Tampereen vahvuudet perinteisten LUMA-aineiden matematiikan, fysiikan, kemian ja biologian lisäksi teknologiaan liittyvillä alueilla kuten bioteknologia, nanoteknologia, ohjelmistotekniikka, signaalinkäsittely ja älykkäät koneet. Kiinteä yhteistyö eri tieteenalojen ja yritysten kanssa antaa vankan pohjan työskentelylle koulumaailman ja yliopiston välillä. Vahvuuksia on myös yliopistojen välinen yhteistyö matemaattisten aineiden opettajakoulutuksessa. Tämän avulla matemaattisten aineiden opettajia valmistuu sekä Tampereen yliopiston informaatiotieteiden ja kasvatustieteiden yksiköistä että ainoana Suomen tekniikan yliopistoista myös Tampereen teknillisestä yliopistosta sen teknis-luonnontieteellisestä koulutusohjelmasta.

Keskuksen tärkeä tehtävä on olla tuki- ja resurssikeskus oppilaitosten opettajille ja opettajiksi opiskeleville. Keskus järjestää opettajille täydennyskoulutusta ja toiminnallisia kerhoja, kursseja, tutustumiskäyntejä, tutkimusprojekteja ja luentosarjoja kaikenikäisille. Keskus kytkee toimintaansa mukaan myös opettajiksi opiskelevat.

Ajatuksia matikan opetuksesta

Maamme matematiikan opetuksessa on ongelmia, mutta mitä ja missä? Tässä yliopistonäkökulma alkuvaiheen yliopisto-opintojen ja LUMA-toiminnan suunnalta.

Olen seurannut siirtymää lukiosta yliopistoon varsin pitkään: olen ollut YTL:n matematiikan kokeen sensorina lähes yhtäjaksoisesti vuodesta 1982, ja vuodesta 2001 olen yhtäjaksoisesti opettanut analyysin kursseja Helsingin yliopiston matematiikan ja tilastotieteen laitoksen ensimmäisen vuoden opiskelijoille. Lisäksi olen päässyt kurkistamaan lukion puolelle mm. oppikirjatyöryhmän kautta.

Laitoksellemme tulee varsin hyviä ylioppilaita: valtaosa on suorittanut pitkän matematiikan ylioppilaskokeen vähintään arvosanalla magna. Miltä tämä porukka tuntuu? Päällimmäinen vaikutelma on, että meillä alkavilla opiskelijoilla on yliopisto-opintoihin tarvittavat perustaidot varsin mukavasti hallussa. Asiaa on myös tutkittu pari vuotta sitten yhdessä pro gradu -työssä, missä aloittajillamme teetettiin murtolausekkeiden hallitsemista mittaava tehtäväsarja. Sarjassa oli tehtäviä, joita aikaisemmin oli käytetty mittaamaan ammattikorkeakoulujen aloittajien taitoja sekä lisänä muutama vaativampaa tehtävää. Tulokset olivat hyviä. (Koska viime aikoina on noussut keskustelua lukio-opetuksemme laadusta lienee syytä palata tutkimaan uudestaan aloittajiemme matematiikan taitoja.)

Käsitykseni on siis, että nykyinen lukio tarjoaa periaatteessa jatko-opintokelpoisuuden niille, jotka ovat kohtuudella menestyneet matematiikan opinnoissaan. Tässä valossa ei näytä olevan tarvetta “nostaa” lukion tasoa.

Mutta tämä ei ole tietenkään koko totuus. Lukioista ei tule lainkaan niin paljoa matematiikkaa hyvin hallitsevia ylioppilaita kuin jatko-opinnoissa olisi maassamme tilausta. Jossain on siis paha ongelma.

Ongelma ei koske pelkästään matematiikkaa osaavien määrää. Se koskee myös matematiikkaa ja sen opiskelua koskevia asenteita – tai ehkä pelkoja. Kirsi Virtasen jokin aika sitten radiossa ollut pakina kuvaa näitä tuntoja erinomaisesti.

Haasteena on se, miten saada entistä useampi koululainen oppimaan matematiikkaa niin, että perusasiat olisivat hallussa ja suhtautuminen matematiikkaan olisi avoimempaa.

Tähän ei varmasti ole yhtä helppoa ratkaisua. Tarvitaan luultavasti peruskoulun ja lukion matematiikan sisältöjen selkiyttämistä ja turhan aineksen karsimista. Seuraavien matematiikan ops-perusteiden laatiminen on käsillä ja siksi on tärkeää, että juuri nyt käydään keskustelua matematiikan opetuksesta.

Mutta tarvitaan myös jotain, millä matematiikka saadaan näyttäytymään nykyistä mielekkäämpänä ja merkityksellisempänä. Tämä “jotain” saattaa sisältää opettajien tueksi tarjottavaa (täydennys)koulutusta uusista toimintatavoista ja sisällöistä – esimerkiksi siitä, miten matematiikkaa maailmassamme käytetään. Tässä matematiikkaa korkeakouluissa opettavilla on erityinen vastuu: me olemme päivittäin lähellä tuoretta tietoa siitä, miten matematiikka on elävä osa lukemattomilla aloilla tapahtuvaa kehitystyötä. Meidän täytyy luoda tapoja tuoda tämä tieto opettajien ja oppilaiden saataville. Myös eri puolilla maatamme olevissa luma-keskuksissa järjestetyistä matikkakerhoista ja -klubeista löytyy ideoita ja kokemusta matematiikan tekemisestä kiinnostavaksi. Tässä yhteydessä haluan tuoda esille sitä laajaa työtä, mitä Alli Huovinen kumppaneineen on tehnyt Oulussa.

Täällä Helsingissä Summamutikka-keskuksen toiminnassa on noussut “näppituntumaa” matematiikan tekemisestä mielekkääksi. Mielekkyys ei aina vaadi satumaailmoja ympärilleen. Muistan esimerkiksi yhtä vetämääni matikkapäivää, missä peruskoulun 2. (tai 3.)-luokkalaiset (en enää muista kumpi oli kyseessä) posket punaisina selvittivät sitä kuinka monta lävistäjää on (kuperassa) 100-kulmiossa.

Laitoksellamme on myös tehty menestyksekästä opetuksen kehitystyötä, jossa on syntynyt uusia ajatustapoja, jotka ainakin osittain ovat siirrettävissä kouluun. Laitoksemme opettajankoulutus on nykyään kiinteässä yhteydessä sekä Summamutikka-toimintaan että opetuksen kehittämiseen. Olemme tässä yhteydessä alkaneet puhua matematiikan opetuksen kehitys- ja tutkimusyksiköstä. Vasta-avattu matematiikkaluokka Origo tarjoaa tukikohdan näiden ideoiden kehittämiseen.

Näiden kokemusten välittämistä koulumaailmaan on kokeiltu kahdesti toteutetuilla Opetushallituksen rahoittamilla täydennyskoulutuskursseilla “Oleellista etsimässä” (Lotta Oinonen) ja “Toiminnallinen ja mielekäs matematiikka” (Saara Lehto).

Mutta kyse ei saa olla vain jostain opettajille “ylhäältä annettavasta”. Maassamme on työhönsä luovasti suhtautuva luokan- ja aineenopettajakunta, jonka keskuudessa syntyneet hyvät ideat on tärkeä saada “jakoon”. Myös meillä yliopistoissa on jatkuvasti opittavaa koulujen opettajien oivalluksista.

Tuoreesta avoimesta kirjeestä Matemaattisten aineiden opettajien liitolle on ollut keskustelua. Tässä yhteydessä haluan kommentoida kahta siellä olevaa seikkaa. “Avoimessa kirjeessä” toivotaan luokanopettajien matemaattisen koulutuksen tehostamista. Tästä olen melkein samaa mieltä. Minusta meidän kaikkien matematiikkaa opettavien tulisi kehittää sekä matematiikan että sen opettamisen osaamistamme. (Luen siis itseni tähän kehittymistä tarvitsevaan joukkoon.)

“Avoimessa kirjeessä” esitetään myös peruskoulun yläluokkien matematiikan opetuksen jakamista kahtia suppeaan ja laajempaan. Mikäli suppeampi vaihtoehto ei vastaa nykyistä peruskoulun matematiikkaa, niin ehdotus tuntuu pelottavalta kahdesta syystä. Ensinnäkin se jättää ottamatta huomioon sen, että nuoret kypsyvät kovin eri rytmissä. Lisäksi tällaisesta ratkaisusta saattaisi seurata, että entistä harvempi kykenisi selviytymään pitkan matematiikan ylioppilaskokeesta kohtuullisesti.

Teksti: Juha Oikkonen.