Siirry sisältöön

Tutkimus revontulten vaikutuksesta otsonikerrokseen

"Eheyttävää luonnontieteiden opetusta tutkivan oppimisen keinoin"

Oppimiskokonaisuuden esittely

 

KEHITTÄJÄT: Janne Komppa, Tomi Tukiainen ja Petja Hämäläinen

TOIMITTAJAT: Petja Hämäläinen ja Katja Jauhiainen

AIHE: Luonnontieteellisen tutkimuksen tekeminen

OPPIAINEET: fysiikka, maantieto, biologia, äidinkieli ja kirjallisuus

IKÄLUOKKA: 8 – 9 -luokat

TAVOITTEET: Oppimiskokonaisuuteen soveltuvat osat perusopetuksen opetussuunnitelman perusteista 2014

Tavoitteet

KESTO: 4 – 7 oppituntia (7 x 45 min tai 4 x 75 min)

KUVAUS TOTEUTUKSESTA:

Tutkimus toteutetaan kolmivaihemallin mukaisesti, joka muodostuu skenaario-, tutkimus- ja päätöksentekovaiheesta. Luonnontieteellisten oppiaineiden lisäksi opiskelukokonaisuuteen voidaan integroida äidinkielen ja kirjallisuuden opetusta siten, että opiskelukokonaisuuden avulla pystytään myös edistämään äidinkielen ja kirjallisuuden opetuksen tavoitteiden toteutumista.

Skenaariovaiheessa oppilaat tutustuvat Yle-uutiseen, jonka mukaan revontulet heikentäisivät otsonikerrosta. Uutinen antaa vaikutelman, että revontulten vaikutus otsonikerrokseen olisi suuri ja pitkäkestoinen. Tosiasiassa vaikutus on hyvin pientä ja kohdistuu vain yläilmakehän otsonipitoisuuteen. Ajan myötä otsonipitoisuus yläilmakehässä normalisoituu. Oppilaiden kiinnostuksen ja motivaation herättämiseksi näytetään skenaariovideo, jossa oletetun otsonikerroksen heikkenemisen vuoksi UV-säteilyä pääsee paljon maanpinnalle, mikä aiheuttaa mahdollisia terveysriskejä.

Tutkimusvaiheeseen siirryttäessä oppilaat jaetaan niin sanottuihin kotiryhmiin, joissa he tutustuvat tarkemmin uutiseen ja keskustelevat uutisen olennaisista asioista. Kotiryhmässä kukin oppilas saa tutkittavakseen oman aiheen, joka valitaan aihealueitten otsonikerros, UV-säteily, ilmastonmuutos ja revontulet joukosta. Seuraavaksi muodostetaan niin sanotut asiantuntijaryhmät, joiden jäsenet muodostuvat saman aiheen omaavista henkilöistä. Asiantuntijaryhmän tehtävänä on yhdessä muodostaa aiheestaan kirjallinen esitys, joka esitetään kotiryhmän jäsenille. Kirjallisten tuotosten sisällön tulee olla jokaisella oppilaalla samanlainen, mutta jokainen oppilas saa itse valita esitysmuodon ja ulkoasun. Siirryttäessä takaisin kotiryhmiin oppilaat saavat käsiinsä mittausdataa otsonipitoisuudesta revontulten vaikutuksen aikana. Tutkimuksen edetessä oppilaiden tulisi päästä johtopäätökseen uuden mittauksen suorittamisen tarpeellisuudesta, jotta voitaisiin selvittää revontulten pitkäaikaisvaikutus otsonipitoisuuteen. Oppilaat tekevät vesiraketin, joka kuvastaa uuden otsonipitoisuuden mittausta ilmakehästä. Rakettien laukaisemisen jälkeen oppilaat saavat opettajalta uuden datan, joka kertoo otsonipitoisuuden ilmakehässä revontulten vaikutusten normalisoitumisen jälkeen. Päätöksentekovaiheessa mittausdataa analysoidaan, minkä pohjalta oppilaat muodostavat käsityksensä skenaariovaiheessa esitetyn uutisen paikkansapitävyydestä ja revontulten todellisesta, lyhytaikaisesta ja minimaalisesta vaikutuksesta otsonipitoisuuteen. Kotiryhmät laativat lopuksi korjaavan uutisen omien tutkimustensa pohjalta, joka toimii samalla yhteenvetona tutkimuksesta.

LIITTEET

Työskentelyohjeet, toteutusesimerkki ja aikataulu (pdf-tiedosto)

Työskentelyohjeet, toteutusesimerkki ja aikataulu (Word-tiedosto)

Yle-uutinen: Loimuavat revontulet ovat kaunista katsottavaa, mutta vahingoittavat otsonia

Skenaariovideo: Revontulet ja otsonikerros (ks. sivun alalaita)

Liite 1 - Mittausdata revontulten aikana (pdf-tiedosto)

Liite 1 - Mittausdata revontulten aikana (Word-tiedosto)

Liite 2 Mittausdata ilman revontulten vaikutusta (pdf-tiedosto)

Liite 2 Mittausdata ilman revontulten vaikutusta (Word-tiedosto)

Otsonipitoisuus ilmakehässä korkeuden funktiona. Sarja1 = otsonipitoisuus ilman revontulen vaikutusta, Sarja2 = otsonipitoisuus revontulen vaikutuksen aikana

Ratkaisuvinkkejä opettajalle (pdf-tiedosto)

Ratkaisuvinkkejä opettajalle (Word-tiedosto)

Vesiraketin valmistaminen (pdf-tiedosto)

Vesiraketin valmistaminen (Word-tiedosto)


Skenaariovideo: Revontulet ja otsonikerros