Avaruutta tutkimassa

Aurinkokunnan kokosuhteet käsittelyssä

Suunnittelimme neljän tunnin opetuskokonaisuuden avaruudesta toisen luokan oppilaille. Ydinajatuksena oli lähteä selvittämään, mikä on Aurinkokunta ja millaiset kokosuhteet siellä vallitsevat. Pyrimme saavuttamaan luokkaan uteliaan ja tutkivan ilmapiirin, jossa rohkeasti pohditaan avaruutta ja sen ilmiöitä. Oppilaiden omat ajatukset ja näkemykset toimivat keskiössä ja tarkoituksena oli lähteä kehittämään ja syventämään tätä tietoutta.
 
Aurinkokunnan osien suuruutta on kenen tahansa vaikea ymmärtää (Hanuscin & Park Rogers. 2008), ja 2-luokkalaiselle lapselle se voi olla vielä vaikeampaa kuin aikuiselle. Pienoismalleilla voidaan äärimmäisiä kokoja tuoda selvemmin esille (Davis, Landis & Landis. 2009). Esittämällä käsittämättömän suuret mitat ymmärrettävässä koossa voidaan suuruuseroja paremmin ymmärtää (Davis, Landis & Landis. 2009). Usein aurinkokunnasta tehdyt pienoismallit antavat väärän kuvan etäisyyksistä, jolloin syntyy väärinymmärryksiä Auringon ja planeettojen etäisyyksien suhteen (Wiebke, Park Rogers & Nargund-Joshi, 2011). Me päätimme kuitenkin keskittyä tällä kertaa erityisesti planeettojen kokosuhteisiin ja tietoisesti jätimme käsittelemättä etäisyyksiä Aurinkokunnassa. Kun oppilaat ymmärtävät planeettojen kokosuhteita, on heidän helppo jatkaa myöhemmin aiheen käsittelemistä etäisyyksien näkökulmasta. Mahdollisesti etäisyyksien käsittelyä voisi jatkaa heti kokosuhteiden käsittelyn jälkeen.
 
Oppilaiden itse tekemät visuaaliset mallit, joissa mittasuhteiden oikeellisuuteen on panostettu, auttavat oppilaita hahmottamaan vaikeasti ymmärrettäviä asioita ja johtaa parhaimmillaan käsitteellisen ymmärryksen kehittymiseen (Jonassen, Strobel, & Gottdenker. 2005). Malleja käytettäessä, olivat ne sitten suurennoksia tai pienennöksiä, on myös hyvä koittaa saada lapset ymmärtämään että malleja käytetään erilaisten ilmiöiden kuvantamiseen silloin kun ne ovat liian suuria tai pieniä käsiteltäviksi sellaisenaan (Hanuscin & Park Rogers. 2008).
 
Integroiminen kuvataiteeseen
 
Halusimme integroida avaruus-teemaan myös kuvaamataitoa, koska ajattelimme, että piirtäminen ja askartelu auttaisivat Aurinkokunnan ja sen kokosuhteiden ymmärtämisessä, ja koska kyseessä on melko abstrakti aihe, jota oppilaiden voi olla vaikea konkreettisesti hahmottaa. Opetuksessa yhdistyi monipuolisesti auditiivisuus ja visuaalisuus yhteisten pohdintojen ja keskustelujen, animaation, planeettojen kaaviokuvan ja oman askartelun myötä. Tällä tavoin pystyimme tukemaan oppilaiden erilaisia oppimistyylejä sekä mahdollistimme asioiden tarkastelun monesta näkökulmasta. Tavoitteena oli, että oppilaille muodostuisi eheä ja kokonaisvaltainen käsitys aiheesta. Yhteisenä projektina olikin askarrella luokan takaseinälle oma Aurinkokunta, johon voisi aina tarpeen tullen palata. Lisäksi ennen kuin lähdimme käsittelemään aihealuetta tarkemmin oppilaat saivat mahdollisuuden piirtää oman näkemyksensä Aurinkokunnasta paperille. Näin saimme kartoitettua oppilaiden ennakkokäsityksiä. Monelle tuotti vaikeuksia piirtää aiheesta, josta heillä ei ollut tarkkaa tietoa. Huomasimme, että piirustukset muistuttivat toisiaan pöytäryhmittäin eli kaverin käsitykseen Aurinkokunnasta tukeuduttiin ja sitä mallinnettiin.
 
Aurinkokunnan työstämistä varten varasimme välineiksi mustia jätesäkkejä taustalle sekä eri värisiä kartonkeja ja liituja askarteluun. Oppilaat jaettiin pareihin ja heille arvottiin oma planeetta, yksi pareista sai auringon. Työhön tartuttiin innolla, joskin jotkin pareista olisivat halunneet suuremman planeetan. Kun oma planeetta/aurinko valmistui, oli mahdollista saada uusi aihe: musta aukko, asteroidivyöhyke, Maan kuu tai muiden planeettojen kuu. Nopeimmillekin oli siis varattuna lisätehtävää.
 

Tutkivan oppimisen viisi vaihetta tunneillamme

1. Motivoituminen

Yhteistoiminnallisen tutkivan oppimisen mallin mukaisesti aloitimme tunnin motivoimalla oppilaita aiheeseen. Soitimme heti alkuun Smurffien Avaruuden sankarit -kappaleen, jonka jälkeen kysyimme oppilailta, että  joko he arvaavat, mitä tänään tulisimme käsittelemään.
 
Tämän jälkeen lähdimme yhdessä pohtimaan, mitä tiedämme aiheesta jo ennestään. Apuna käytimme ajatuskarttaa, jota täytimme samalla, kun keskustelimme dialogisesti oppilaiden kanssa. Oppilaat kertoivat omia havaintojaan, joiden pohjalta esitimme heille jatkokysymyksiä, kuten esimerkiksi, miksi ajattelet näin tai mistä luulet sen johtuvan. Tällä tavoin saimme oppilaat pohtimaan ilmiöitä syvällisemmin sekä kehittämään ja viemään eteenpäin omaa ajatteluaan. Tunnilla heräsi monia ajatuksia, kuten miksi kuu muuttaa muotoaan, mistä johtuu painovoima ja miksi musta aukko on musta. Kysymyksiin ei annettu suoraa vastausta, sillä tavoitteena oli, että oppilas kiinnostuu aiheesta ja haluaa itse etsiä vastauksia ristiriitoihin sekä selvittää asiaa enemmän. Samalla tavalla myös Aurinkokunnan piirtäminen oman näkemyksen mukaan ohjasi oppilaita miettimään, mitä he jo tietävät aiheesta.

Oppilaiden kanssa yhdessä tuotettu ajatuskartta avaruudesta.

Opettajalta vaatii jonkin verran rohkeutta ryhtyä aitoon dialogiseen keskusteluun oppilaiden kanssa erilaisista ilmiöistä. Meidänkin keskustelussamme nousi esiin paljon herkullisia aiheita, jotka voivat olla opettajallekin hiukan epäselviä. Mustan aukon mustuutta emme mekään pystyneet selittämään ja olisikin hienoa, jos oppilas saisi mahdollisuuden selvittää asiaa itse. Toinen kiperä keskustelunavaus liittyi painovoimaan, johon oppilaalla oli erikoinen, joskin oppilaan näkökulmasta varmasti aivan perusteltu näkemys. Tällaisissa tilanteissa opettajan tulee olla tarkkana ettei suoriltaan tyrmää oppilaan näkemystä vaan ennemminkin johdattaa oppilasta oikeaan suuntaan, vaikka olisikin houkuttelevaa korjata oppilaan käsitys suoraan sanomalla kuinka asia oikeasti toimii. Huomasimme kuitenkin, ettei dialogista keskustelua tarvitse pelätä, vaan se tuotti uusia aiheita ja ilmiöitä, joihin voi oppilaiden kanssa myöhemminkin paneutua. Eikä sitä opettajakaan menetä kasvojaan, vaikkei ihan kaikkea tietäisikään.

2. Tutkiminen

Näytimme oppilaille lyhyen animaation sekä jaoimme iPadit ja oppikirjat, joiden avulla lähdettiin selvitettiin avaruuskappaleiden kokosuhteita. Planeettojen kokojärjestystä vertailtiin ja tulokset piirrettiin taululle muistiin. Liitutaululta oppilaat pystyisivätkin sitten askarreltaessa ottamaan mallia oman planeettansa kokoon.

Oppikirjan kuva aiheeseen liittyen.

Taululle piirtämämme malli.

Tämän jälkeen oppilaat ohjattiin oman tutkimuksensa äärelle eli etsimään tietoa pareittain planeetasta/auringosta, joka oli heille arvottu. Taululla oli kohta kohdalta vaiheet, jotka auttoivat oppilasta seuraamaan, kuinka tutkimuksessa edettäisiin.

1. Etsi kiinnostavaa tietoa aiheestasi. Etsi sellaista tietoa, minkä haluaisit kertoa kavereillesi.
2. Listaa siististi annetulle paperille 3-5 tärkeintä asiaa. Otsikoksi avaruuskappaleen nimi.
3. Valitse sopivanvärinen kartonki auringolle/planeetalle ja väriliidut sekä piirustusalusta.
4. Mene liitutaululle ja etsi oma avaruuskappaleesi.
5. Leikkaa kartongista samankokoinen ympyrä ja väritä se.
6. Valmis avaruuskappale kiinnitetään seinälle opettajan avustuksella.

3. Selittäminen

Toisen luokan oppilaat eivät olleet etsineet tietoa iPadeiltä vielä kovinkaan useasti, joten tiedonhaku oli uutta ja hieman vierasta. Osa oppilaista lähtikin kirjoittamaan sanasta sanaan Wikipediasta löytyvää tietoa, joten tässä vaiheessa oli olennaista, rohkaista oppilaita muotoilemaan asiat omin sanoin. Lisäksi oppilaita tuli muistuttaa siitä, että kannattaa ensin lukea teksti ajatuksella läpi ja miettiä, mikä siinä olisi tärkeää tietoa, jotta oppilaat eivät vain kopioisi tekstiä miettimättä sen sisältöä.

4. Soveltaminen

Tietoa etsittäessä vastaan tuli uusia käsitteitä, jotka helposti kirjoitettiin ylös, vaikkei oltu varmoja, mitä ne oikeastaan edes tarkoittivat. Kannustimmekin oppilaita selvittämään, mitä käsitteet merkitsevät. Esimerkiksi Aurinkoa tutkiessa vastaan tulivat käsitteet konvektiovyöhyke ja korona.

5. Arviointi

Päivän päätteeksi halusimme vielä kuulla oppilaiden mietteitä päivästä. Toteutimme tämän itsearvioinnin avulla, joka oli luokalle kuitenkin melko uusi asia, joten siihen nähden se onnistui hyvin. Ensin oppilaiden tuli miettiä, mitä päivän aikana oppi ja mistä piti eniten. Suurin osa kirjoitti oppineensa planeetoista ja joukosta löytyi myös yksi, joka kertoi oppineensa etsimään tietoa Internetistä.

Tämän jälkeen oppilaat saivat arvioida, kuinka itse onnistuivat työskentelyssä sekä kuinka parityö sujui. Lopuksi sai myös kertoa, olisiko toivonut tunnille vielä jotain lisää. Moni oli tyytyväinen omaan suoritukseensa sekä parityöhön. Yksi maininta oli, että työskennellessä olisi kaivannut työrauhaa. Tunnille toivottiin vielä lisää askartelua, tiedonhakua ja uutta tietoa avaruudesta.

Kaiken kaikkiaan arviointi ja oppilaiden antama palaute oli hyvin positiivista, ja he toivoivat vierailuamme toistekin! Muutamalle oppilaalle jäi hiukan epäselväksi mikä on Aurinkokunta, vaikka olimme koko päivän Aurinkokuntaa tehneetkin. Toisaalta Aurinkokunnan olemuksen ymmärtäminen on hyvin haastavaa, joten on melko ymmärrettävää, etteivät kaikki oppilaat sitä pysty täysin ymmärtämään. Uskomme silti, että tämän tutkivan oppimisen projektin ansiosta suurimmalle osalle oppilaista muodostui selkeä käsitys Aurinkokunnasta sekä sen kappaleiden kokosuhteista. 

Lähteet:

Davies, M., Landis, L. ja Landis, A. 2009. Solar System in the Hallway. Science Scope, nro 8, sivut 56-60. National Science Teachers Association.

Hanuscin, D.L., ja M.A. Park Rogers. 2008. Perspectives: Learning to observe and infer. Science and Children 45 (6): 56–57.

Jonassen, D., J. Strobel, ja J. Gottdenker. 2005. Model building for conceptual change. Interactive Learning Environments 13 (1–2): 15–37.

Wiebke, H., Park Rogers, M. ja Nargund-Joshi, V. 2011. Sizing Up the Solar System. Science and Children 49.1: 36-41.