Siirry sisältöön

Viiden oppiaineen (biologia, fysiikka, kemia, maantiede ja matematiikka) opettajaopiskelijat ovat kehittäneet Ilmiölähtöisyys luonnontieteiden ja matematiikan aineenopettajakoulutuksessa -kurssilla runsaasti toimivia materiaaleja eri koulutasoille. Alla opiskelijoiden laatimat materiaalit lukuvuodelta 2018-2019. Jokaisessa projektissa on yhdistetty vähintään kolmen tieteenalan sisältöjä ja menetelmiä:

Kasvien merkitys ihmisille ja ekosysteemille

Mihin kasveja tarvitaan? Koko projektin tarkoituksena on saada tähän kysymykseen alkutietoja laajempi ymmärrys. Materiaali koostuu tehtäväpaketeista alakouluun ja yläkouluun.

Miksi maapallolla on erilaisia kasvillisuusvyöhykkeitä?

Projektin ilmiö oli tutkia ja pohtia, miksi maapallolla on erilaisia kasvillisuusvyöhykkeitä ja mitkä eri tekijät vaikuttavat niiden esiintymiseen. Kasvillisuusvyöhykkeitä tarkastellaan maantieteen, biologia, kemian, fysiikan ja matematiikan näkökulmista.

Valo-projekti

Projektin kohderyhmä on lukiolaiset ja aiheina valon vaikutus kasveihin, fotosynteesi ja valon fysikaaliset ominaisuudet. Se koostuu kahdesta osasta, joista ensimmäinen osa ollaan kasvipuutarhassa tutustumassa valoon ilmiönä pääosin biologian näkökulmasta ja toinen laboratoriossa fysiikan näkökulmasta.

Ravinto-projekti

Oppimateriaalien tarkoituksena on tutustuttaa oppilaita ravintoon ja sen monikäyttöisyyteen ja pyrkiä ohjailemaan heitä kohti terveellisempiä elämäntapoja. Materiaali on suunniteltu yläkouluun.

Ruoka ilmiönä

Projektin aiheena on ruoka ja se on suunnattu yläkoululaisille. Nettisivuilla oleva materiaali koostuu neljästä osiosta: ruoka ja ympäristö, ruoka ja väestö, ruoan sisältö ja terveellinen ruoka sekä keittiökemiaa.

Ihminen ja oma arkiturvallisuus

Projektin tarkoituksena on saada oppilaat pohtimaan heidän omaa turvallisuuttaan ja miten turvallisuus ilmenee heidän arkisessa elämässään. Siinä keskitytään kahdeksas luokkalaisten terveystiedon sisältöihin, mutta opetusmateriaali sisältää myös kemiaa, fysiikkaa, biologiaa sekä matematiikkaa.

Hyvinvointi ja vesi

Veden ja hyvinvoinnin välisen yhteyden voi havaita monella eri tasolla. Ihmisen kohdalla vesi vaikuttaa erityisesti fyysiseen, mutta myös psyykkiseen hyvinvointiin. Myös ympäristön hyvinvointiin vesi vaikuttaa monella tavoin vaikuttaen samalla epäsuorasti myös ihmisen hyvinvointiin. Ilmiön tutkinnassa yhdistyvät muun muassa biologia, terveystieto ja kemia.

Muovi

Ilmiöprojektin tarkoituksena on tutustua muoviin useasta eri näkökulmasta. Projekti yhdistää useita eri oppiaineita (biologia, maantieto, kemia, käsityö, kuvataide) ja myös erilaisia työskentelytapoja, kuten ryhmätyöskentelyä, tiedonhakua, kokeellisuutta ja itsenäistä työskentelyä.

Ruoka ja ruoan säilyminen

Kokonaisuus on rakennettu kolmevaihemallin mukaan: skenaario, tutkimus, päätöksenteko. Skenaario kuvitteellinen ruokamyrkytysuutinen. Oppilaat saavat lähteä ratkaisemaan skenaarion ongelmaa monipuolisesti tutkivin menetelmin erilaisissa oppimisympäristöissä. Opetuskokonaisuudessa on pyritty integroimaan monipuolisesti eri tieteenaloja ja niiden sisältöjä.

Oppimiskokonaisuuden esittely

Kehittäjät: Sanna Palvanen, Sanni Akkanen, Anastasia Savolainen, Iida Nuutinen, Joona Kokkinen, Jenna Kuoppamäki, Maija Lappalainen, Heikki Pisto, Noora Luttinen, Sarina Ahmadi, Matias Kotro

Toimittajat: Petja Hämäläinen ja Sanni Pirttilä

Aihe: Ravintokriisin puhkeaminen

Oppiaineet: biologia, maantieto, fysiikka, kemia, terveystieto

Ikäluokka: 9.-luokka

Tavoitteet: Oppimiskokonaisuuteen soveltuvat osat perusopetuksen opetussuunnitelman perusteista 2014

Tavoitteet

Kesto: 5–6 x 45min tai 3-4 x 75 min

Kuvaus toteutuksesta:

Skenaariossa esitellään oppilaille tilanne, jossa maapallon luonnon kantokyky on romahtanut. Pellot eivät enää uusiudu eikä pelloilta saatava vilja riitä lihantuotannon ylläpitämiseen. Näin ollen myöskään maitotuotteita ei ole enää saatavilla. Ravinteiden tehostettu käyttö pelloilla on johtanut järvien rehevöitymiseen ja sitä kautta hapenpuutteeseen. Merten tilanne on sitäkin huonompi. Oppilaiden tehtävä on pelastaa ihmiskunta mahdollisen nälkäkuoleman partaalta löytämällä vaihtoehtoisia ravinnon lähteitä. Skenaariovaiheesta on hyvä tehdä visuaalinen tuotos, joka näytetään oppilaille (ks. esimerkkivideo).

Tutkimusvaiheessa oppilaat pääsevät tekemään ravintovisaa, tutustumaan ravintoaineiden kemiaan, tehon merkitykseen maataloudessa, ruoan sulamiseen, lähiruokaan sekä luuston ja lihaksiston kannalta tärkeisiin ravintoaineisiin.

Päätöksentekovaiheessa oppilaat tekevät meemejä, joissa oppilaat ottavat kantaa ravintokriisiin ja sen ratkaisemiseen. Meemeissä oppilaat yhdistävät ja soveltavat päivän aikana opittuja tietoja ja taitoja.

Liitteet:

Työskentelyohjeet opettajalle docx-tiedosto | pdf-tiedosto

Lisämateriaali vitamiinit ja kivennäisaineet, ravintoaineiden kemiaa: docx-tiedosto | pdf-tiedosto

Ruoka sulaa kirjekuorien ohjeet docx-tiedosto | pdf-tiedosto

Luusto ja lihakset: ruokakuvat docx-tiedosto | pdf-tiedosto

Työskentelyohjeet oppilaille

Traktorista talikonvarteen docx-tiedosto | pdf-tiedosto

Lähiruoka docx-tiedosto | pdf-tiedosto

Luusto ja lihakset docx-tiedosto | pdf-tiedosto


Esimerkkivideo skenaariosta

 

Kehittäjät: Siri Joskitt, Emmi Kaskela, Heikki-Paavo Kurvinen, Niklas Leinonen, Juuli Lindén, Essi Linnavirta, Milla Maijala, Karri Oivanen, Henna Porras, Joonas Saari, Maria Surakka ja Enja Valkonen

Toimittajat: Petja Hämäläinen ja Sanni Pirttilä

Aiheet: Veden käyttö, vesi ihmiskehossa, veden kiertokulku, veden jakautuminen maapallolla, veden puhdistus, veden ominaisuudet, veden säästäminen

Oppiaineet: Biologia, fysiikka, kemia ja maantieto

Ikäluokka: 7.-luokka

Tavoitteet: Oppimiskokonaisuuteen soveltuvat osat perusopetuksen opetussuunnitelman perusteista 2014

Tavoitteet

Kesto: 6–8 x 45 min

Kuvaus toteutuksesta: Skenaariovaiheessa oppilaille esitetään videolla jokapäiväistä veden käyttöä sekä tilanne, jossa kotipaikkakunnan vesijohtovesi on saastunut. Oppilaiden ennakkokäsityksiä kartoitetaan ajatuskartan avulla. Skenaariovaiheessa tuodaan esiin oppimiskokonaisuuden tutkimusongelmat, joihin selvitetään vastauksia tutkimusvaiheessa.

Tutkimus- ja opiskeluvaiheessa oppilaat työskentelevät pienryhmissä viidellä eri työpisteellä. Työpisteillä opiskellaan mm. Kahoot!:n avulla veden merkityksestä ihmiskehossa, tulkitaan karttoja, havainnollistetaan veden jakautumista maapallolla, tutkitaan veden ominaisuuksia, kuten pintajännitystä ja tiheyttä, suodatetaan vettä sekä tarkastellaan veden kulutusta ja piiloveden määrää eri tuotteissa. Työpajat sisältävät monipuolista kokeellista työskentelyä.

Päätöksentekovaiheessa oppilaat tekevät oppimiskokonaisuuden aikana opittujen asioiden avulla uudelleen ajatuskartan, jota hyödyntäen he tekevät posterit. Postereissa tuodaan esiin päivän aikana opittuja asioita, esimerkiksi toimintaohjeita vesikriisistä selviytymiseen.

Liitteet:

Työskentelyohjeet opettajalle pdf-tiedosto | docx-tiedosto

Skenaariovaiheen diat pptx-tiedosto

Osmoosikokeen ohje pdf-tiedosto | docx-tiedosto

Työskentelyohjeet oppilaille

Veden jakautuminen pdf-tiedosto | docx-tiedosto

Veden suodatus pdf-tiedosto | docx-tiedosto

Veden säästäminen -diat  ppxt-tiedosto

Veden säästäminen -pajan kortit pdf-tiedosto | docx-tiedosto

Päätöksentekovaiheen diat pptx-tiedosto


Skenaariovideo

Oppimiskokonaisuuden esittely

Kehittäjät: Tia Isotalo, Ira Ekroth, Aki Kortelainen, Topi Kupias, Minna Seppälä, Nina Lempiäinen, Erika Esselström, Tommi Sorsa, Ville Aro, Tommi Penttinen, Pessi Pöllänen

Toimittajat: Petja Hämäläinen ja Sanni Pirttilä

Aihe: teknologiset sovellukset, hiilijalanjälki, virtapiirit, älypuhelimet

Oppiaineet: biologia, maantieto, fysiikka, kemia, terveystieto

Ikäluokka: 8.-luokka

Tavoitteet: Oppimiskokonaisuuteen soveltuvat osat perusopetuksen opetussuunnitelman perusteista 2014

Tavoitteet

Kesto: 3-4 x 45 min tai 2-3 x 75 min

Kuvaus toteutuksesta:

Skenaariovaihe toteutetaan Kahoot!-tietovisan avulla.Tietovisa sisältää kysymyksiä, jotka suuntaavat oppilaiden ajatuksia teknologia-aiheen pariin sekä nostavat esille oppilaiden ennakkokäsityksiä tutkimusvaiheen aiheista.

Siirry tästä Kahoot! -visaan.

Tutkimusvaihe koostuu neljästä eri osiosta (työpajaa), jotka ovat teknologian sovellukset, hiilijalanjälki, virtapiirit ja älypuhelin. Osioissa oppilaat tutustuvat GPS-paikallistamisjärjestelmään, tulkitsevat kuvaajia, pohtivat teknologian kehittymistä, hiilijalanjälkeen, virtapiireihin sekä älypuhelimien valmistukseen ja kierrätykseen.

Päätöksentekovaiheessa oppilaat suunnittelevat uuden teknologisen innovaation, esimerkiksi laitteen tai mobiilisovelluksen Uuden innovaation suunnittelussa otetaan huomioon eri näkökulmia tuotteen valmistuksen alkuvaiheesta aina sen käyttöönottoon ja kierrätykseen saakka. Teknologiset innovaatiot esitellään muille oppilaille oppimiskokonaisuuden päätteeksi.

Liitteet:

Työskentelyohjeet opettajalle (pdf-tiedosto) | (docx-tiedosto)

Työskentelyohjeet oppilaille:

teknologiat-työpaja (pdf-tiedosto) | (docx-tiedosto)

virtapiirit-työpaja (pdf-tiedosto) | (docx-tiedosto)

älypuhelin-työpaja (pdf-tiedosto) | (docx-tiedosto)

Hiilijalanjälkikortit

Kuvia teknologian innovaatioista

 

TIESTÖN SUOLAAMISEN JA HIEKOITTAMISEN VAIKUTUKSET LUMEN LAATUUN

 Tämä opetuskokonaisuus on suunnattu yläkoulun ja lukion opetussisältöihin.

Työ voidaan toteuttaa myös projektiluontoisena työnä keräämällä luminäytteet ja tekemällä mittaukset useamman viikon aikana. Projektityöskentelyssä on mahdollista hyödyntää formatiivista arviointia osana tutkimusraportin tai kurssin arviointia.

Opetuskokonaisuuden tavoitteet:  

  • Tiestön hiekoittamisen ja suolaamisen vaikutusten selvittäminen
  • Perehtyminen tieteellisen tutkimuksen tekemiseen
  • Geomedia: Kaavion tekeminen LibreOffice Calcilla
  • Geomedia: Kartan tekeminen QGIS-ohjelmalla (lukio)
  • Tavoitteellinen ryhmissä työskenteleminen ja työskentelyn arviointi

Ajankäyttö:

 Aineiston keruu, lumen laadun mittausten tekeminen ja kaavion luominen 2 x 75 min

  • Kartan tekeminen QGIS-ohjelmalla (lukio) 75 min

Opetusmateriaali

Vedenlaadun tutkimusvälineiden käyttöohjeet

QGIS Työohje

Aihe: Hämähäkinverkon muodostaminen ryhmässä
Oppiaine: Ympäristötieto, biologia
Ikäluokka: 5. – 8. luokka

Tavoitteet: Aktiviteetti kannustaa monialaiseen ulkona oppimiseen. Tehtävässä yhdistyvät moni oppiaine, kuten ympäristötieto, liikunta ja fysiikka. Tavoitteena on, että oppilas kokisi ulkona oppimisen mielekkääksi ja elämykselliseksi.

Oppilas oppii nimeämään Suomen hyönteisiä, hämähäkin verkon ekologiaa ja fysiikkaa, hahmottamaan verkoston merkitystä, ymmärtämään yhteistyön voimaa.

Yhteistyön oppiminen ja sen merkityksen ymmärtäminen on yksi keskeisimpiä elämässä tarvittavia taitoja ja siksi myös opetussuunnitelmassa mainittu opetuksen ja kasvatuksen valtakunnallisissa tavoitteissa.

OPS-tavoitteet: lajintunnistus, eliökunnan rakenne, biologian ja fysiikan ilmiöt, yhdessä toimiminen, laaja-alainen oppiminen
Integrointi muihin oppiaineisiin: fysiikka, liikunta

Tarvikkeet:

  • n. 1 cm paksuista narua 60 metriä

Lisäksi tarvittaessa:

  • opettajalle muistilista Suomen yleisesti tunnetuista ötököistä (Liite 1)

Kesto: 30 min

Ohjeet pdf-tiedostona

Aihe: Eliöiden suojavärien merkitys
Oppiaine: Ympäristötieto, biologia
Ikäluokka: 5. – 8. luokka
Tavoitteet: Tässä tehtävässä oppilaat pääsevät liikkumaan luonnossa sekä tarkkailemaan ympäristöä. Tavoitteena on muodostaa positiivisia kokemuksia ulkona oppimisesta sekä auttaa muodostamaan ja vahvistamaan oppilaiden luontosuhdetta.

Oppilas oppii tarkkailemaan ympäristöä ja ymmärtämään mikä merkitys on eliöiden suojaväreillä.

Tarvikkeet:

  • noin 5 cm pituisia erivärisiä (esim. 8 eri väriä) langanpätkiä 50–100 kpl
  • kangasalusta esim. 50 x 50 cm
  • kuminauha (n. 5 cm halkaisijaltaan)

Kesto: 30 min

Ohjeet pdf-tiedostona

Arkisetkin ilmiöt, kuten magnetismi, sähkö ja erilaiset aineet voivat toimia pienten luonnontieteellisten kokeiden pohjana lapsille. Alla on viisi yksinkertaisia varhaiskasvatukseen soveltuvaa luonnontieteellistä koetta. Työt ovat toteutettavissa sellaisenaan lasten kanssa:

Kaikkiin töihin tarvittavat välineet ovat kerättävissä tarvikeluettelon (pdf) avulla. Lisäksi Itä-Suomen LUMA-keskus (yhteystiedot) tarjoaa päiväkodeille mahdollisuuden lainata kaikki työt kattavan tarvikelaatikon ohjeistuksineen.

4

Viiden oppiaineen (biologia, fysiikka, kemia, maantiede ja matematiikka) opettajaopiskelijat ovat kehittäneet Ilmiölähtöisyys luonnontieteiden ja matematiikan aineenopettajakoulutuksessa  -kurssilla runsaasti toimivia materiaaleja eri koulutasoille. Alla opiskelijoiden laatimat materiaalit lukuvuodelta 2017-2018. Jokaisessa projektissa on yhdistetty vähintään kolmen tieteenalan sisältöjä ja menetelmiä:

...jatka lukemista "Ilmiölähtöisyys luonnontieteiden ja matematiikan aineenopettajakoulutuksessa -materiaaleja 17-18"

Aihe: Linnut ja niiden elinympäristö
Ikäluokka: 5.-6. luokka

Tavoitteet: Opetuskokonaisuuden tavoitteena on tutustua koulun lähiympäristöön, siellä esiintyviin lintuihin ja niiden elintapoihin tutkien ja havainnoiden.

Kokoinaisuus koostuu viidestä eri osioista, jotka voi suorittaa mahdollisuuksien mukaan.

Linturetkiohje (pdf-tiedosto)
Suunnistustaulukot (pdf-tiedosto) | (docx-tiedosto)

Piirustustaulukon ohje (pdf-tiedosto) | (docx-tiedosto)
Esimerkki piirrustustaulukosta (pdf-tiedosto)