Luonnontieteiden projekteja Science on Stage 2019 – Cascais, Portugal
”Projektityöskentelyä luonnontieteissä” kuvastaa Portugalin Cascaisissa pidettyä Science on Stage 2019 -festivaalia. Yli kaksisataa opettajaa esitteli Arduino-laitteita vedessä, maalla ja ilmassa, ilmastoon ja luonnon monimuotoisuuteen liittyviä projekteja sekä tietysti edullisilla välineillä toteutettuja demonstraatioita ja opetuslaitteistoja.
Eurooppalainen luonnontieteen opetuksen kohtaamispaikka
Opettajat varhaiskasvatuksesta lukioon kokoontuivat esittelemään toteuttamiaan luonnontieteen projekteja Science on Stage (SonS) -festivaaleille Portugalin Cascaisiin loka-marraskuun vaihteessa (Kuva 1). Paikalla oli 450 opettajaa 36 eri maasta. SonS on eurooppalainen festivaali, jonka ideana on tarjota hyviä opetuskäytänteitä ja opettajien toteuttamia projekteja opettajilta opettajille. Suomesta oli mukana neljä LUMA-keskuksen StarT-ohjelmalla valittua hyvää opetuskäytännettä (https://start.luma.fi) sekä yksi kansainvälinen opettajayhteistyöprojekti.
Päiväkoti Piilometsä Oulusta esitteli tekemäänsä luonnontiedekäytännettä “Play a role and learn”, missä päiväkodin lapset opiskelivat luonnontieteen asioita leikkimällä. Lapset tutustuivat lähiympäristön luontoon, aurinkokuntaan, vesistöjen suojeluun ja esihistoriaan.
Yläkoulun käytänteissä Suomea edusti Joutsan yhtenäiskoulun ”Kalevala goes science” ja Keminmaan keskuskoulun ”Young people learning statistics”. Kalevala-aiheinen projekti oli yhteistyötä luonnontieteen ja äidinkielen välillä. Oppilaat tutustuivat Kalevalaan äidinkielen tunnilla ja tutkivat luonnontieteissä Kalevalassa olleita ilmiöitä. He muun muassa valmistivat hauen leukaluista kanteleen, mallinsivat tekosuota ja tutkivat, voiko puolukoita syömällä tulla raskaaksi. Nämä kaikki ovat tuttuja kertomuksia Kalevalasta. Projekti sai ”highly commended”-kunniamaininnan ja useiden eri maiden opettajat olivat valmiita toteuttamaan projektin omassa maassaan (Kuva 2). Keminmaan keskuskoulun tilastoaiheisessa opetuskäytänteessä yhdistettiin laaja-alaisesti kieliä ja tieto- ja viestintätekniikkaa tilastollisen tutkimuksen tekemiseen. Molemmat käytänteet ovat erinomaisia esimerkkejä nykyisen OPS:n mukaisista laaja-alaisista aihekokonaisuusprojekteista.
Jyväskylän normaalikoulu esitteli festivaaleilla toteuttamaansa “Exercise, well-being and measuring course in teacher training school” -kurssia. Kurssilla lukion opiskelijat pääsivät mittailemaan itseään ja tutkimaan kehon johtavuutta, sykkeen vaihtelua, hengitystä ja kiihtyvyyttä. Kurssi edusti upeasti suomalaista terveysteknologiaa, yhdisti monipuolisesti eri oppiaineita ja tarjoili opiskelijoille uusia näkökulmia fysiikan käyttöön arkielämässä.
Demoja kierrätysmateriaaleista
Kierrätys- ja halvoilla materiaaleilla toteutetut demonstraatiot sekä opetuslaitteistot ovat olleet aina yhtenä teemana SonS-festivaaleilla. Festarien ”low cost”-osastolta pystyi bongaamaan biologian, kemian, fysiikan demoja ja oppiainerajat ylittäviä projekteja, jotka sopivat erittäin hyvin Suomen nykyisen opetussuunnitelman aihekokonaisuuksien opettamiseen. Kuvassa 3 on brittien toteuttama aurinkoenergian keräyslaitteisto, joka on tehty muovipulloista. Muita mieleenpainuvia kierrätysmateriaaliprojekteja oli tuulitunneli, Pythagoraan kuppi, hydrostaattisen paineen anturit ja nosturi, elektroskooppeja, kasvien kastelujärjestelmä, äänidemoja (Kuva 4), spektroskooppeja, petrimalja demoja.
Arduinoilla laaja-alaisuutta opetukseen
Arduino-laitteet ovat tulleet jäädäkseen eurooppalaisiin kouluihin tai näin voi todeta, kun katseli esillä olleiden Arduino-projektien määrää ja kirjoa. Keski- ja Etelä-Euroopassa puhutaan jo peruskoulussa oppiaineesta ”engineering”. On hyvin yleistä, että jo alakoulun puolella toteutetaan ”engineering” -teemaan liittyviä projekteja. Arduino-maailma on avannut uudet mahdollisuudet ”engineerin”-projektien käyttöön kaikkialla luonnontieteissä. Monet esillä olleet opetuskäytänteet liittyivät ilmastonmuutokseen ja ilmastomittauksiin, joissa tutkittiin CO2-pitoisuutta, ilmankosteutta, painetta ja lämpötilaa (Kuva 5). Kaikki kehuivat Arduinoiden halpuutta, käyttömahdollisuuksia sekä ohjelmoinnin mukaan ottamista opetukseen. Osalla Arduino-laitteista tutkittiin vesistöjä. Vesistömittausten suurimmaksi ongelmaksi muodostui GPS-signaalin muodostaminen dataa vastaanottavaan laitteeseen. Tietenkin paikalla oli myös satelliittiprojekteja. Voi vain ihastella, kuinka osaavia opettajia ja oppilaita Euroopasta löytyy. Osa Arduino-projektien opettajista oli ammatiltaan insinöörejä, jotka opettivat projektioppimista, ”engineering”-taitoja ja ohjelmoinnin alkeita kouluissa. Voisiko Suomi ottaa tästä mallia?
SonS tarjosi projektien lisäksi myös luentoja. Martin Hendry piti häikäisevän luennon gravitaatioaalloista ja gravitaatioaaltojen mittaamisesta. Avaruusfysiikasta ja Airbussin Aeroscope-toiminnasta kertoili Didier Laval Airbussin säätiöstä. Airbus haluaa tukea koulujen avaruusopetusta ja on perustanut materiaalisivuston https://www.airbus.com/company/discovery-space.html
Astronauttikoulutettava Gernot Groemer esitteli miehitettyä Mars-matkaa niin upealla tavalla, että paikalla olleet opettajat antoivat seisten raikuvat aplodit hänen huikealle esitykselleen (Kuva 6).
Eurooppalaista yhteistyötä
Science on Stage -organisaation toimintaan kuuluu myös eurooppalaisen yhteistyön lisääminen. Organisaatio jakaa liikkuvuusavustusta opettajavaihtoon. Opettajavaihdon tuloksena syntyy opettajien tekemiä yhteistyöprojekteja ”Joint project”, joita esiteltiin festivaaleilla. Jälleen aihealueet olivat laidasta laitaan: rakennettuja välineitä, Arduinoa, ympäristöä, ilmastonmuutosta jne. Mieleen jäi erityisesti norjalais-saksalainen projekti, jossa yläkoulun oppilaat olivat rakentaneet tulevaisuuden koulurakennuksen. Norjalaiset suunnittelivat koulurakennuksen muodon ja huomioivat energiatehokkuuden koulun tiloja suunnitellessa. He rakensivat pienoismallin paksusta kartongista. Suunniteltu ja rakennettu pienoismalli lähetettiin Saksaan, missä saksalaisen koulun oppilaat suunnittelivat kouluun älykkäitä ratkaisuja. Älykkäät ratkaisut toteutettiin Arduinoilla. Pienoismallista löytyi automaattisia valaistuksia, CO2-ilmaisimia, automaattisesti sulkeutuvia ikkunoita ja ovia sekä tuuletukseen että palontorjuntaan. Tietysti koulun katolle oli rakennettu aurinkokennojärjestelmä, jonka energiantuottoa mitattiin niin ikään Arduino-pohjaisesti (Kuva 7).
Suomea ”Joint project” -kategoriassa edusti allekirjoittaneen ja slovakialaisen Iveta Štefancínován ”Physical properties of snow”-projekti. Projektissa opiskelijat mittasivat lumen ominaisuuksien koulusta ja kotoa löytyvin välinein. Mitattavina suureina oli tiheys, lepo- ja liukukitkakertoimet, lumen vesipitoisuus, eristävyys, valon heijastuskyky ja ääni. Mitä pidemmälle projekti eteni, sitä enemmän opiskelijat keksivät uusia mittauskohteita. Vertailimme tuloksia koulujen välillä. Projektissa tutustuttiin myös lumen merkitykseen alueellisesti luonnon, matkailun ja hyvinvoinnin näkökulmasta ja tietenkin keskusteltiin lumen merkityksestä maapallon lämpötasapainolle. Projekti toteutettiin verkossa eTwinning-alustalla (Kuva 8).
SonS todella lisää eurooppalaisten opettajien yhteistyötä, mikä näkyi festivaalin hengessä. Festivaalien aikana ideat vaihtuivat puolin ja toisin ja uusia yhteistyökuvioita syntyi. SonS on loistava paikka suunnitella Eramus-projekteja, sillä läsnä on aktiivisia ja innovatiivisia opettajia, jotka haluavat tehdä yhteistyötä. Yhteinen aika, yhteiset illalliset sekä yhteislaulut hitsasivat koko 450 päistä osallistujajoukkoa. Tunnelma konferenssin jälkeen oli innostunut, mutta samalla haikea. Olisi mielellään voinut viettää aikaa vielä päivän tai pari projekteja tutkien ja uusia kontakteja luoden.
Ehdottomasti kannattaa käydä vilkaisemassa suomalaisten projektit LUMA-keskuksen sivuilta. Sivuilta löytyy myös linkki kaikkiin SonS-festivaaleilla olleisiin opetuskäytänteisiin. Seuraava SonS 2021 on Tsekeissä, seurailkaa StarT-toimintaa https://start.luma.fi
Linkit
Suomalaisten opettajien luonnontiedeprojektit esillä eurooppalaisilla Science On Stage -festivaaleilla – “Kalevala Goes Science” sai kunniamaininnan.
Kiitokset
Kiitän Matemaattisten aineiden opetustyön tukirahastoa, joka mahdollisti osallistumisen festivaaleille.
