Miten huippusuosittua Escape room -konseptia voi hyödyntää matematiikan opetuksessa? Matematiikan opettajaksi opiskelevat Juuso Kilpiäinen, Antti Rissanen ja Johannes Vikman Helsingin yliopistosta kertovat, kuinka he suunnittelivat ja toteuttivat oman, matemaattisen version pakohuoneesta.
Escape Room, suomalaisittain pakohuonepeli, on parissa vuodessa saavuttanut suuren suosion. Pelissä ryhmän on selviydyttävä ulos lukitusta huoneesta, jonne on piilotettu erilaisia ongelmia ja vihjeitä, joita seuraamalla ja ratkaisemalla ryhmällä on mahdollisuus ulospääsyyn. Huoneet sisältävät usein oman teemansa ja tarinan, jota myös huoneen pulmat tukevat. Olemme itse jääneet koukkuun tähän ajanvietteeseen, joten päätimme kokeilla, kuinka pakohuonepeli istuu matematiikan opetukseen.
Miksi käyttää pakohuonepeliä matematiikan opetuksessa
Pakohuonepeli vaatii paljon loogista päättelykykyä, joten matemaattisten ongelmien sisällyttäminen huoneeseen ei ole hankalaa. Huoneen rakennetta suunnitellessa tulee kuitenkin pitää mielessä kohderyhmä, jotta huoneesta ei tule liian helppo tai hankala. Pulmat voivat olla ainoastaan yhden aihealueen sisällä (esimerkiksi geometria) tai koostua erilaisia matemaattisista ongelmista. Me päätimme tehdä jälkimmäisen.
Huoneiden viehätys perustuu moneen asiaan. Ryhmä saa useita onnistumisen tunteita, kun lukot alkavat avautua. Lisäksi huoneet sisältävät usein myös hämmentäviä ja hieman mystisiä ratkaisuja, jotka hämmästyttävät ryhmiä positiivisesti. UV-kynällä kirjoitettu vihje on esimerkki tällaisesta, sillä vihje voi tällöin olla aivan nenän edessä, mutta sen lukemiseen tarvitaan vain apuväline.
Mitä pakohuoneen rakentaminen vaatii?
Huoneen läpäisemisessä lukot ovat tärkeä osa ratkaisua. Esimerkiksi tietty kaappi tai lokero voi olla lukittu numerolukolla, jonka koodin saa ratkaisemalla pöydällä olevan ongelman. Näin lukon saa avattua, ja lukon takaa paljastuu uusi vihje tai tehtävä. Numerolukkoja saa rautakaupoista 5-10 euron hintaan, suuntalukko maksaa n. 15 euroa.
Huoneen saa kasattua varsin yksinkertaisesti asettamalla matemaattisia ongelmia peräkkäin. Ensimmäinen tehtävä antaa ensimmäisen lukon koodin, jonka takaa paljastuu toinen tehtävä. Lopulta viimeisen lukon takaa saadun tehtävän ratkaisu avaa tien ulos. Ovi voi olla konkreettisesti lukittu, tai siinä voi olla näennäinen lukko. Tulee kuitenkin muistaa, että ovi tulee olla avattavissa helposti hätätapauksissa. Oven sulkemisen voi välttää luomalla tarinan, josta huoneesta tulee löytää tietty esine. Huoneiden ratkaisuaika on usein rajattu. Meidän huoneessa ryhmillä oli 30 minuuttia aikaa ratkaista huone.
Jos pakohuonepelit eivät ole ennestään tuttuja, kannattaa joko itse käydä kokeilemassa sellaista, tai ottaa suunnitteluryhmään joku huonepelissä käynyt. Se voi herättää aluksi ennakkoluuloja, mutta takaamme, että pakopelissä syntyvä flow-tila koukuttaa sekä opettajat että oppilaat.
Pakohuone yliopisto-opiskelijoille
Kehitimme omaan huoneeseemme tarinan, jossa henkilö oli nukahtanut luokkahuoneeseen ja herätessään tajusi, että hänellä on tentti 30 minuutin päästä. Ryhmäläisten tehtävänä oli etsiä luokasta laskin ja taulukkokirja, sekä selviytyä ulos huoneesta. Kuvasimme tästä aloitusvideon, johon liitimme 30 minuutin ajastimen. Näin ryhmällä oli mahdollisuus seurata ajan kulkua. Lisäksi annoimme mahdollisuuden pyytää meiltä vihjeitä, jotka heijastimme taululle. Olimme itse piilossa tietokoneen kanssa sermien avulla muodostetussa nurkassa, joten kuulimme ryhmän pohdinnan ja pystyimme antamaan oikeita vihjeitä. Lisäsimme huoneeseen paljon jouluvaloja, jotta saimme hämärän tunnelman luokkahuoneeseen.
Otimme lähtökohdaksi, että jokainen ryhmä pääsee 30 minuutissa ulos huoneesta. Näin ollen osalle ryhmistä annoimme paljon vihjeitä. Paras ryhmä pääsi ulos 18 minuutissa ilman vihjeitä. Pääasia kuitenkin oli, että jokainen ryhmä oli erittäin innoissaan huoneen ratkaisemisesta. Huone sopiikin hyvin esimerkiksi ryhmäytymiseen ja aihealueiden kertaamiseen. Parhaimmillaan huoneessa muut voivat oppia asioita muiden ryhmäläisten ratkaisuista.
Huoneemme sisälsi seuraavanlaisia pulmia:
Tehtävä 1 – sudokuruudukko
Ensimmäinen tehtävä oli 8 × 8 -ruudukko, johon oli sijoitettu neljä arvoa: 0, 90, 180 ja 270. Ruudukko piti ymmärtää sudokuksi ja ratkaista se sudokun sääntöjen mukaan. Sudukon alin rivi oli korostettu ja sen vieressä oli suuntalukon kuva. Tämä ohjasi syöttämään sudokun alin rivi vieressä olevaan suuntalukkoon. Esimerkiksi 90 tarkoitti siis oikealle eli itään ja 180 etelään eli alas. Lukon takaa sai laskimen ja avaimen kaappiin. Kaapissa oli piilotettuna johdin, taulukkokirja sekä UV-valo.
Tehtävä 2 – somakuutio
Rakensimme 3 × 3 × 3 -somakuution palat, joista muutama oli kiinni pöydässä. Paloista tuli siis muodostaa kuutio, jonka päälle muodostui kännykän lukituksen purkava koodi.
Tehtävä 3 – funktio koordinaatistoon
Kun puhelin oli saatu auki, sen taustakuvana oli paloittain määritelty funktio. Funktio tuli piirtää rakentamaamme koordinaatistolaatikkoon. Laatikon sisälle oli pudotettu magneettinen rasia, jota pystyi liikuttavaan ulkopuolisella magneetilla. Rasia tuli saada liikutettua alakulmasta yläkulmaan, mutta laatikon sisälle oli rakennettu esteitä niin, että ainoa reitti saada rasia ulos laatikosta, oli seurata puhelimesta saadun funktion kuvaajaa.
Tehtävä 4 – virtapiiri ja numeropyramidi
Pöydällä oli laatikko, johon oli ruuvattu 16 ruuvia, jotka oli nimetty 1-8 ja A-H. Laatikon sisälle oli viritetty virtapiiri, joka sytytti valon laatikkoon, kun oikeat ruuvit yhdistetään johtimella. Valon sytyttyä laatikossa olevasta aukosta pystyi lukemaan kolminumeroisen koodin. Oikean yhdistelmän antoivat laatikon edessä olevat kaksi pulmaa. Toisessa tehtävässä oli numeropyramidi, josta puuttui numeroita. Tehtävänä oli päätellä käytetyt laskutoimitukset ja puuttuvat numerot. Tämän ratkaisemalla pyramidin huipulta sai luvun neljä. Vieressä olevassa tehtävässä ohjeistettiin Caesar-3 salakirjoitukseen. Salakirjoituksen ratkaisuna saatiin viesti KIRJAIN ON F. Näin ollen yhdistämällä johtimella numeron 4 ja kirjaimen F sai koodin numerolukkoon.
Tehtävä 5 – UV-valo ja koordinaatisto
Edellisestä tehtävästä saatu lukko oli kiinni piirtoheittimen virtajohdossa, joten lukon avattua saatiin piirtoheitin päälle. Piirtoheitin oli kiinnitetty paikoilleen, ja siihen oli asetettu koordinaatistokalvo, joka nyt heijastui suurena vastakkaiselle seinälle. Tehtävän 3 koordinaatistolaatikosta sai vihjeen UV-valo (17,4). Tämä ohjasi valaisemaan UV-valolla seinässä olevan koordinaatiston pistettä (17,4), johon oli uv-kynällä kirjoitettu EXIT 0911. Tämä oli oven lukon koodi, joten kyseessä oli viimeinen tehtävä.
Teksti: Johannes Vikman. Kuvat: Terhi Hautala, Juuso Kilpiäinen, Antti Rissanen ja Johannes Vikman.
