MOBIILILABORATORIO

Mobiililaboratorio on yläkoulun oppilaille suunnattu oppimiskokonaisuus, jonka tarkoituksena on tutustuttaa oppilaat lähiympäristöjen vesistöjen tilaan luonnontieteellisin tutkimusmenetelmin.

Oppilaat tutkivat lähiympäristön vesistöjen tilaa tekemällä vedenlaadun mittauksia, joiden tuloksia tarkastellaan myöhemmin Paikkatietoikkunnassa. Paikkatiedon avulla on tarkoitus löytää alueellisia syy-seuraussuhteita saaduille mittaustuloksille.

Oppimiskokonaisuus lyhyesti:

  • Sisältää 3 teemaa, joiden pohjalta opettajat voivat itse määrittää käytettävien tuntien määrän.
  • Suunniteltu OPS 2016-tavoitteiden mukaisesti.
  • Integroi maantiedon, biologian ja fysiikan oppiaineita.
  • Aiheeseen voidaan soveltaa myös muiden oppiaineiden sisältöjä.
  • Tavoitteena eri oppiaineiden opettajien yhteinen projekti, jossa asioita käsitellään eri oppiaineille tyypillisistä näkökulmista.
  • Suunnattu erityisesti 9.-luokkalaisille, mutta kokonaisuutta voidaan soveltaa sekä muilla yläkoulun luokilla, että myös lukiossa.
  • Oppilaat täyttävät oppimiskokonaisuuden ajan omaa oppimispäiväkirjaa.

OPPIMISKOKONAISUUDEN TEEMAT

moblab2.jpg

TEEMA 1: oppilaat perehtyvät oppimiskokonaisuuden aiheeseen, aikatauluihin, mittauslaitteistoihin sekä opp

imispäiväkirjan täyttämiseen.

TEEMA 2: oppilaat mittaavat lähiympäristön vesistöistä vedenlaatuun liittyviä mittaussuureita.

TEEMA 3: oppilaat tulkitsevat ja analysoivat tehtyjä mittauksia paikkatiedon avulla. Tarkoituksena on löytää alueellisia syy-seuraussuhteita maastopäivänä tehdyille mittauksille.

TEEMA 4: oppimiskokonaisuuden ajan oppilaat täyttävät oppimispäiväkirjaa, joka tukee heidän oman oppimisensa reflektointia. Opettaja tarkastaa oppimispäiväkirjat ja antaa palautetta oppilaan reflektoinneista.

 

 

OPETTAJAN YLEISET OHJEET

Oppimiskokonaisuuden perusidea on maastossa tehtävät vedenlaadun mittaukset, jotka koordinaattien avulla voidaan sitoa tarkkaan sijaintiin karttapohjalla. Tätä sijaintitietoa apuna käyttäen voidaan mittaustuloksia tutkia tarkemmin paikkatiedon avulla ja löytää mittaustuloksille mahdollisia syy-seuraussuhteita. Rakenteeltaan oppimiskokonaisuus on suunniteltu olemaan joustava, jolloin opettajilla on mahdollisuus lisätä tunteja ja muokata kokonaisuudesta täysin omanlaisensa.

Mobiililaboratorio-oppimiskokonaisuuden tarkempi toteuttaminen vaatii mukana olevien opettajien yhteistä oppituntien suunnittelua:

  • Täällä peda.netissä on jokaiselle teemalle varattu oma osio, jossa on tarkemmin kerrottu teemojen sisällöistä sekä annettu taustamateriaalia tuntien suunnitteluun.
  • Materiaalin on tarkoitus olla opettajien oman suunnitteluprosessin tukena.
  • Osa materiaaleista on suoraan hyödynnettävissä opetuksessa ja osan on tarkoitus helpottaa opettajien tuntien suunnittelua ja toteutusta.
  • Opettajien on hyvä pohtia millaista tietotaitoa he voivat tuoda omista oppiaineistaan mukaan kokonaisuuden eri osiin.

KOKONAISUUDEN TOTEUTTAMINEN VAATII

Koululta:

  • Mittauksissa käytettäviä mittauslaitteistoja.
  • Tietokoneita, joilla on mahdollista käyttää Paikkatietoikkuna-palvelua.
  • Oppilaiden omia laitteita on mahdollisuus hyödyntää kokonaisuudessa.

Opettajalta:

  • Oppituntien suunnittelua.
  • Perehtymistä mittalaitteistojen käyttöön.
  • Etsii koulun läheltä sopivat mittauspaikat.
  • Hallitsee Paikkatietoikkunan käytön.
  • Kykyä soveltaa karttatasoja mittaustulosten analysoinnissa.

Oppilaalta:

  • Ei mitään tarkempaa ennakko-osaamista.
  • Tarvittavat taidot on tarkoitus harjoitella oppimiskokonaisuuden kuluessa.
  • Sujuvuuden kannalta olisi hyvä, jos oppilailla olisi ennakkokäsitys tai –osaamista paikkatiedon käytöstä.

ODOTUKSET JA TAVOITTEET

KOKONAISUUS LISÄÄ OPPILAIDEN

  • Luonnontieteellistä ajattelua
  • Kiinnostusta lähiympäristöstä ja sen tilasta
  • Osallistumis- ja vuorovaikutustaitoja
  • TVT-taitoja ja oman oppimisen reflektointia
  • Syy-seuraussuhteiden havainnointia
  • Monilukutaitoa

TAVOITTEET:

  • 7.-luokkalaisilla tavoitteena on tutustuttaa oppilaat mittaamiseen sekä paikkatiedon käyttöön
  • 9.-luokkalaisilta voidaan odottaa yksinkertaisten syy-seuraussuhteiden havaitsemista ja ymmärtämistä. Lisäksi voidaan antaa enemmän vastuuta mittausten teossa ja laitteiden käytöstä.

TEEMA 1: TUTUSTUTAAN VEDENLAADUN TUTKIMISEEN

Ensimmäisen teeman tavoitteena on perehdyttää oppilaat oppimiskokonaisuuden aiheeseen, käytettäviin laitteistoihin, työtapoihin, aikatauluihin sekä mittauspaikkoihin.

  • Miten innostaa ja motivoida oppilaita oppimiskokonaisuuden teemaan?
  • Miten lähiympäristön vedenlaadun tutkimisesta voisi tehdä oppilaille merkityksellistä?
  • Miten opettaa laitteistosta ja oppimispäiväkirjasta?

Oppitunnin kulku:
Ensimmäisen teeman oppitunnin olisi hyvä sisältää alla olevat osiot, joita on esitelty tarkemmin tuntisuunnitelmissa.

Oppitunninkulku2.jpg

 

TUNTISUUNNITELMA

teema 1 tuntisuunnitelma PDF
teema 1 tuntisuunnitelma MS Office-versio

 

VEDENLAADUSTA KERTOVAT MITTASUUREET

Alla on oppimiskokonaisuudessa mitattaviksi tarkoitetuista suureista lyhyet esittelytekstit, jotka on mahdollista jakaa oppilaille. Tekstit auttavat oppilaita ymmärtämään tulevia mittauksia ja niistä saatuja arvoja jo ennen kenttäpäivää. Paikkatietopäivänä tekstit auttavat oppilaita hahmottamaan, miksi mittaussuureet saattavat vaihdella eri mittauspisteiden välillä.

Mitattavat suureet tästä: lyhyesti / pidemmästi

VINKKEJÄ

  • Oppilaita on mahdollista jakaa ryhmiin, jolloin mukana olevat eri oppiaineiden opettajat pitävät kiertopistetyylisesti eri osioita teeman sisällöstä. Samoja ryhmiä voi käyttää myös mittauspäivänä.
  • Teemaan voi myös sisällyttää Paikkatietoikkunaharjoituksia, jolloin teema on parempi suunnitella kahden oppitunnin mittaiseksi.
  • Oppilaat on hyvä tutustuttaa mittauslaitteistoihin jo tässä teemassa, jotta mittauspäivänä aikaa ei enää kulu mittaamisen liittyvien perusasioiden opettamiseen.

 

TEEMA 2: TEHDÄÄÄN VEDENLAADUN MITTAUKSIA MAASTOSSA

Toisen teeman tavoitteena on tehdä vedenlaadun mittauksia maastossa. Lisäksi on tärkeää tehdä mittaukset turvallisesti sekä saada tiedot talletettua paikkatietoanalyyseja varten.

  • Miten kannustaa oppilaita ottamaan vastuuta mittausten tekemisestä ja tulosten tallentamisesta?
  • Milloin on hyvä antaa vastuuta oppilaille mittauspisteiden valinnassa?
  • Miten opettaja voi parhaiten tarkkailla ja avustaa oppilaiden työskentelyä?


Oppitunnin kulku:
Toisen teeman oppitunnin kulku riippuu suunniteltujen mittauspisteiden määrästä ja käytettävissä olevasta ajasta. Ensimmäisellä mittauspaikalla tulee kuitenkin keskittyä perusasioihin, jotta seuraavat mittaukset sujuvat ripeästi.

Oppitunninkulku3.jpg

 

HUOMIOITAVAA
  • Maastopäivän aikataulu sekä etenemisjärjestys riippuvat mittauspaikkojen määrästä ja etäisyydestä kouluun. Suurin osan ajasta kuluu mittauspaikkojen välillä liikkumiseen.
  • Opettajan on hyvä miettiä oppituntia suunnitellessaan sitä, kannattaako etsiä mahdollisimman monta hajanaista mittauspistettä tai vain muutama piste, jotka sijaitsevat mahdollisimman lähellä toisiaan.
  • Maastopäivä on myös mahdollista jakaa useammalle päivälle. Esimerkiksi luokka jaetaan ryhmiin, jotka tekevät mittaukset opettajajohtoisesti eri päivinä.

 

MITTAUSLAITTEISTO

Mobiililaboratorio-oppimiskokonaisuuden pilotoinnissa käytettiin Vernierin ja Applen laitteistoja, jotka on esitelty alla. Kuitenkin laitteistoja ja tapoja tehdä mittauksia on useita. Myös perinteisemmät vaihtoehdot kuten pH-paperi, lämpömittari, Secchi-levy ja GPS-laiteet ovat yhtä päteviä vaihtoehtoja mittausten tekoon ja sijaintitiedon selvittämiseen.

Oppimiskokonaisuuden idea ei ole riippuvainen käytettävästä laitteistoista, vaan kenttäpäivän onnistuminen vaatii ainoastaan onnistuneet mittaukset, jotka koordinaattien avulla sidotaan kiinni tarkkaan sijaintiin. Näin tehtyjä mittauksia on mahdollista analysoida paikkatiedon avulla teemassa 3.

OHJEET MITTALAITTEISTON KÄYTTÖÖN

Mittaustulosten ja koordinaattien tallentaminen maastossa

Tämän osion tarkoituksena on esittää yksi hyväksi havaittu tapa siirtää tehdyt mittaukset jo maastossa yhteiseen tietokantaan. Mittaustulosten nopea siirtäminen on tärkeää, jotta kaikki data on varmasti tallessa myös maastopäivän jälkeen. Kuitenkin teknologiasta huolimatta on suositeltavaa, että mittaustulokset kirjoitetaan muistiin myös paperille, jotta mahdollisesti teknologian pettäessä on mittaustuloksista olemassa varmuuskopiot.

Pilotoinnin yhteydessä mittaustulosten tallentamiseen käytettiin Google Forms-työkalua. (https://www.google.com/forms/) Google Forms:n avulla käyttäjät voivat suunnitella ja toteuttaa omia lomakkeitaan, joista saadut tulokset on helppo ladata Excel-muodossa omalle tietokoneelle. Pilotoinnissa käytetyn kaavakkeen näet täältä.

Lomake linkitettiin QR-koodin avulla, jolloin lomaketta päästiin täyttämään maastossa kaikilla laitteilla, joihin oli asennettuna QR-koodin lukijasovellus. Oppilaat käyttivät tulosten lähettämiseen sekä omia kännyköitään, että mukana olleita iPad-laitteita.

QR-koodin voi luoda
esimerkiksi osoitteessa http://www.qr-koodit.fi/generaattori, jossa valikosta valitsemalla URL, generaattori tekee internet-linkistä valmiin QR-koodin. Tehtyjä koodeja voidaan tulostaa maastoon mukaan oppilaille jaettavaksi, joilloin he pääsevät itsenäisesti ja nopeasti täyttämään Google Forms-lomakketta.
qr.png
Kuvassa on QR-koodi, joka ohjaa pilotoinnissa käytettyyn Google Forms-lomakepohjaan.

Asioita, jotka on hyvä ottaa huomioon tuntia suunniteltaessa

MITTAUSPAIKKOJEN VALINTA JA AJANKÄYTTÖ SEKÄ OPPILAIDEN ROOLI MITTAAMISESSAKenttäpäivää suunniteltaessa on tärkeintä ottaa huomioon käytettävissä oleva aika, jonka puitteissa mittauspisteet on hyvä valita. Mittauspaikkojen välillä liikkumiseen tulee varata reilusti aikaa. Esimerkiksi liikkuminen mittauspisteiden välit kävellen vie oppitunnista suuren osan.

Mittauksia voidaan tehdä
myös pienemmistä puroista tai ojista, joten mahdolliset mittauspaikat eivät rajoitu ainoastaan suurempiin jokiin tai järviin. Pilotoinnissa käytetyllä Vernierin laitteistolla voidaan mitata myös merivettä.Oppilaiden rooli

  • Oppilaat oppivat nopeasti laitteiden käytön, jolloin itse mittauksiin kuluu aikaa arviolta 10–15 minuuttia per mittauspaikka, jonka lisäksi laitteiden esille otto, puhdistaminen ja pakkaaminen vievät aikaa.
  • Pilotointikouluista kerättyjen kokemusten perusteella oppilaita kannattaa kannustaa ottamaan aktiivista ja itsenäistä roolia mittausten teossa.

Opettajan rooli

  • Opettajan on hyvä liikkua omalla autolla mittauspisteiden välit ja samalla kuljettaa mittauslaitteiteet mukanaansa
  • Opettajan tehtävänä maastopäivänä on avustaa ja ohjata oppilaita mittausten teossa sekä valvoa, että kaikki suunnitellut mittaukset tullaan tekemään.
  • Opettajan tulee myös huolehtia oppilaiden turvallisuudesta, laitteiston oikeaoppisesta käytöstä sekä laitteiston kuljettamisesta.
VALUMA-ALUEETMittauspaikkojen valinnassa tärkeää on se, että mittauspaikkojen valuma-alueet poikkeaisivat joko maankäytöltään tai maaperältään toisistaan. Etenkin maankäytöltään erilaiset valuma-alueet ovat hyviä vertailukohtia, sillä tällöin on todennäköistä, että myös mittaustulokset ovat erilaisia paikkojen välillä.Hyviä valuma-alueita ovat esimerkiksi:

  • voimakkaasti viljellyt alueet
  • luonnontilaiset metsäalueet
  • taajama-alueet
  • suoalueet

Näillä kaikilla valuma-alueilla on oma tyypillinen vaikutuksensa vedenlaatuun. Mittausajankohdan suhteen mielenkiintoisia ovat loppukesä sekä alkusyksy, jolloin rehevöityneillä alueilla voidaan nähdä selkeitä muutoksia mittaustuloksissa. Tämän lisäksi pidemmän aikavälin muutokset (vuosien välillä) ovat hyviä havainnoimaan vesistöjen tilan muutosta.

 

esimerkki maastopäivän toteuttamisesta

Maastopäivä Paimion Vistan yläkolussa keväällä 2015

Mobiililaboratorio-oppimiskokonaisuutta testattiin keväällä 2015 Paimion Vistan yläkoulussa. Kokeilussa oli mukana 9.-luokka, jossa oppilaita oli 14. Opettajia kokeiluun osallistui Vistan yläkoulusta kaksi, joista ensimmäinen oli biologian ja maantiedon opettaja sekä toinen fysiikan ja kemian opettaja. Mittauspaikkojen valinta tehtiin yhteistyössä oppimiskokonaisuuden testauksessa mukana olleiden opettajien kanssa. Opettajat esittelivät paikallistuntemukseensa perustuen erilaisia mahdollisia mittauspaikkoja koulun läheisyydestä, joista lopulta valittiin kolme mittauspaikkaa oppimiskokonaisuuden testaukseen.

Ensimmäinen mittauspaikka oli Vähäjoen ja Karhunojan risteyspaikka, josta vedet virtaavat Paimionjokeen. Vähäjoen valuma-alue koostuu voimakkaasti viljellystä alueesta, kun vastaavasti Karhunoja kerää vetensä hieman soistuneilta metsäalueilta sekä taajama-alueilta. Molemmista vesistöistä oppilaat tekivät omat mittauksensa, jonka jälkeen tehtiin vielä yhdet mittaukset jokien yhtymiskohdan jälkeen, josta voitiin arvioida myös onko toisella vesistöllä suurempi vaikutus vedenlaatuun.

IMG_2932.JPG
Kuvassa Karhunojan mittauspaikka.

IMG_2979.JPG
Kuvassa Karhunojan ja Vähäjoen risteyspaikan jälkeinen mittauspaikka.

Toinen mittauspaikka oli Spurilanlampi, joka on hiljalleen soistuva lampi. Se sijaitsee lähellä alueen korkeinta kohtaa pienessä kallionpainanteessa. Vetensä lampi saa hyvin pieneltä ja metsäiseltä valuma-alueelta. Näin ollen Spurilanlammen vesi on muiden mittauspisteiden vesiin verrattuna hyvin kirkasta sekä hieman hapanta.

Kolmas mittauspaikka oli Paimionjoki, joka alueen suurimpana jokena laskee Paimionlahden kautta Itämereen. Sen valuma-alue ulottuu monen kunnan alueelle, jolloin vedenlaadusta voitiin tehdä päätelmiä siitä, millainen vaikutus Varsinais-Suomen savisilla pelloilla on vedenlaatuun.

IMG_3007.JPG
Kuvassa Paimionjoen mittauspaikka.
Paimion pisteet.jpg
Mittauspaikat kartalla.

Mittausten tekemiseen oli varattu aikaa yhteensä kaksi tuntia, joista ensimmäinen 75 minuuttia oli maantiedon oppituntia ja toinen tunti oli vaihtelevasti muista oppiaineista, joilta oppilailla oli lupa myöhästyä. Oppitunti aloitettiin suoraan ensimmäiseltä mittauspaikalta, jonne oppilaat itsenäisesti tulivat ennen tunnin alkua. Näin säästettiin selkeästi aikaa ja oppitunti päästiin aloittamaan heti laitteistoon perehtymisellä. Kun laitteiston käytöstä, mittaustulosten tallentamisesta sekä työturvallisuudesta oli kerrottu oppilaille, voitiin aloittaa mittaukset opettajien valvomana. Oppilaat jaettiin kahteen ryhmään, joilla oli käytössä identtiset mittauslaitteistot. Ryhmät mittasivat toisistaan etäällä, jolloin saatiin vertailuaineistoa myös mittauspaikkojen sisällä.

Mittausten tekoa valvoi ja avusti yhteensä kolme oppimiskokonaisuuden kehittelyssä mukana ollutta opiskelijaa sekä yksi opettaja. Oppilaat liikkuivat mittauspaikkojen välit polkupyörillä tai mopoilla. Opettajat kulkivat oppilaiden edellä autolla, samalla kuljettaen mittausvälineet ja muun laitteiston. Siirtyminen oli pisteiden välillä ripeää ja itse mittausten tekoon jäi riittävästi aikaa.

Ensimmäisen mittauspaikan jälkeen oppilaille mittauslaitteistojen käyttö oli jo tuttua, jolloin seuraavilla mittauspaikoilla oppilaat saivat itsenäisesti tehdä mittaukset. Mittaukset sujuivatkin hyvin ripeästi lopuilla mittauspaikoilla. Viimeisellä mittauspaikalla oppilaita voitiin myös aktivoida antamalla heille vastuu päättää itse tarkat mittauspaikat. Oppilaat päättivätkin kokeilla onko vedenlaadussa eroja Paimionjoessa olevan saaren eri puolilla.

Opettajien roolina toisella ja kolmannella mittauspaikalla oli enää huolehtia siitä, että kaikki mittaukset tulee varmasti tehtyä sekä tiedot talletettua käytössä olleeseen Google Forms-lomakkeelle. Maastopäivään kului lopulta aikaa hieman alle kaksi tuntia. Kenttäpäivän jälkeen opettajien tehtävänä oli siirtää tehdyt mittaukset ja niihin sidotut koordinaattitiedot Paikkatietoikkunaan tulevia paikkatietotunteja varten.

TEEMA 3: TUTKITAAN MITTAUSTULOKSIA PAIKKATIEDON AVULLA

Kolmannen teeman tavoitteena on tutustuttaa oppilaat paikkatiedon käyttöön. Paikkatietotuntien ja koko oppimiskokonaisuuden kannalta tärkeä tavoite on saada oppilaille mittausten tueksi karttapohjalla esitettävää alueellista tietoa, joka samalla auttaa oppilaita ymmärtämään tehtyjä mittauksia ja niistä saatuja tuloksia.

  • Miten toteuttaa paikkatietotunti, jotta oppilaat saisivat mittausten tueksi mahdollisimman paljon alueellista tietoa?
  • Mitkä ovat tärkeimmät asiat, joita oppilaille pitäisi jäädä tunnilta ja koko oppimiskokonaisuudesta mieleen?
  • Millaisessa järjestyksessä ja mitä karttatasoja käyttämällä paikkatiedosta olisi parhaiten apua mittaustulosten analyysissa?


Oppitunnin kulku:

Kolmannen teeman oppitunnin tulisi suurin piirtein noudatella alla esitettyä järjestystä. Paikkatietopohjainen analyysi tulisi pohjautua mittauspisteiden valuma-alueisiin, joita käytettäisiin pohjana maankäytön ja maaperän tutkimisessa. Lopuksi heränneitä ajatuksia tulisi koota luokan kesken yhteee. Alla olevassa vuokaaviossa ei ole huomioitu mahdollista paikkatietoharjoitusta.

Oppitunninkulku4.jpg

 

TUNTISUUNNITELMA

Teema 3 tuntisuunnitelma PDF
Teema 3 tuntisuunnitelma muokattava (word)

 

MITTAUSTULOSTEN SIIRTÄMINEN PAIKKATIETOIKKUNAAN

Paikkatietoikkunaan voi kaikki sinne rekisteröityneet käyttäjät tuoda omia paikkatietoaineistojaan. Aineistojen on oltava joko shp-, gpx- ,mif/mid, tai kml-tiedostomuodossa zip-pakattuna.

Mobiililaboratorion pilotoinnissa päädyttiin käyttämään kml-tiedostomuotoa, joka on alun perin Google Earthin käyttöön kehitetty tiedostomuoto. Kml-tiedostomuodon valinta oli perusteltua siksi, että Microsoft Excelissä olevat mittaustulokset on mahdollista muuntaa internetistä löytyvän muuntotyökalun avulla Paikkatietoikkunaan sopivaksi kml-tiedostoksi.

Pilotoinnissa kerättyjen kokemusten perusteella on suositeltavaa, että opettaja tekee itse oppilaita varten muutaman käyttäjätilin Paikkatietoikkunaan, joita oppilaat voivat käyttää itse tunnilla. Samaa tiliä voidaan käyttää useammalta koneelta samanaikaisesti, jolloin jokainen oppilas ei tarvitse omaa tiliään Paikkatietoikkunaan.

Lataa tästä VAIHEITTAUSET OHJEET MITTAUSTULOSTEN SIIRTÄMISEEN PAIKKATIETOIKKUNAAN

 

 

Miten paikkatietoa voidaan käyttää mittaustulosten ymmärtämisen apuna?

 

Karttatasot mittaustulosten ymmärtämisen apuna

Kaikkien tekstissä mainittujen karttatasojen tarkat sijainnit Paikkatietoikkunassa on esitetty TÄÄLLÄ. Tai osoitteessa: http://www.paikkatietoikkuna.fi/web/fi/kartta

Seuraavan osion on tarkoitus antaa perusteet ja vinkkejä mittaustulosten tulkintaan paikkatiedon avulla. Yleisesti vedenlaatuun vaikuttaa monenlaiset tekijät yhdessä, mutta kaksi selkeimmin vaikuttuvaa tekijää ovat valuma-alueen maankäyttö ja maaperä. Näihin tekijöihin on hyvä keskittyä oppilaiden kanssa.

Ennen karttatasojen analysointia, oppilailla tulee olla selkeä käsitys siitä, mitä tarkoitetaan valuma-alueella, vedenjakajalla sekä veden virtaussuunnilla. Oppilaan tulee tietää, millaiselta ja minkä kokoiselta alueelta vedet mittauspisteelle tulevat, jotta alueen maankäyttöä ja maaperää voidaan tutkia Paikkatietoikkunan karttatasojen avulla.

Valuma-alue käsitteenä voi olla monelle oppilaalle vaikea ymmärtää, joten sen opettamiseen kannattaa varata hyvin aikaa. Opettaja on hyvä miettiä, miten käsitteiden havainnollistaminen onnistuisi parhaiten. Yksi vaihtoehto on käyttää Paikkatietoikkunasta löytyviä korkeusrasteri- ja vinovalovarjoste 10m DEMkarttatasoja. Valuma-alueita määritettäessä voidaan käyttää apuna myös Paikkatietoikkunassa olevia valmiita valuma-alueet sekä päävesistöalueet-karttatasoja, joissa on valmiiksi rajattu suurimpien vesistöiden valuma-alueet.

Pisteiden valumaalueet.jpg.
Yllä olevassa kuvassa mittauspisteiden (mustat pisteet) valuma-alueita voidaan hahmotella Peruskartan korkeusrasteri- ja vinovalovarjoste 10m DEM-karttatasojen avulla Paikkatietoikkunassa.

Tärkeää oppilaiden kannalta olisi se, että he saisivat itse hieman tuntumaa valuma-alueiden määrittelystä. Opettajan rooli on lopulta kertoa oppilaille oikeat valuma-alueet jokaiselle mittauspisteelle. Esitettyjen valuma-alueiden ei myöskään tarvitse olla pieniä yksityiskohtaa myöten oikeita, vaan riittää että ne ovat arvioitu suurin piirtein oikein. Näin jatkossa oppilailla olisi riittävä pohja arvioida maankäytön ja maaperän vaikutusta vedenlaatuun.

Valuma-alueselvitysten jälkeen on hyvä lähteä tutkimaan mittauspisteiden valuma-alueiden maankäyttöä, jolla on usein selkeimmin nähtävä vaikutus mitattaviin suureisiin. Tähän analyysiin on hyvä käyttää Paikkatietoikkunasta löytyviä erilaisia peruskarttarasteri-karttatasoja. Näitä ovat peruskarttarasterin hydrografia, korkeus, maankäyttö, liikenneverkot, maanpeite ja rakennukset. Tasoja vaihtelemalla ja niitä tutkimalla oppilaat pystyvät arvioimaan, minkä tyyppinen maankäyttö on jokaisen mittauspisteen valuma-alueelle tyypillistä. Hyvä tapa arvioida erilaisten maankäyttömuotojen osuuksia on piilottaa karttatasoja pois näkyvistä Valitut tasot-valikosta ja tarkastella vain yhtä karttatasoa kerralla.

Valumamaankäyttö.jpg
Kuvassa mittauspisteiden valuma-alueiden pelto-osuuksien (oranssi väri) arvioimiseen on käytetty peruskarttarasterin maankäyttö-karttatasoa.

Peltopinta-alan arviointiin voidaan käyttää myös peltolohkorekisteri-nimistä karttatasoa. Jos valuma-alue koostuu suurelta osin metsästä, voidaan karikkeen ja humuksen vaikutus mittaustuloksiin osoittaa oppilaille käyttämällä männyn, kuusen ja lehtipuiden kuorellinen biomassa- nimisiä karttatasoja. Havupuiden neulasilla on selkein vaikutus veden pH-arvoihin.

Maaperän vaikutusta tutkittaessa on suositeltavaa käyttää maaperä 1:20 000– nimistä karttatasoa, jolta voidaan nähdä esimerkiksi se onko valuma-alueilla savikkoja, jotka vaikuttavat veden sameuteen. Lisäksi voidaan yleisellä tasolla käydä läpi maanperän vaikutusta alueen kasvillisuuteen. On hyvä ottaa huomioon, että maaperä 1:20 000-karttataso on rasterimuotoinen paikkatieto-aineisto, joten huonolla internet-yhteydellä sen lataaminen saattaa kestää kauan. Happamien sulfaattimaiden tutkimiseen on Paikkatietoikkunassa olemassa happamat sulfaattimaat-niminen karttataso, joka on myös rasterimuotoista paikkatietoa.

Savikot.jpg
Kuvassa on tutkittu mittauspisteiden valuma-alueiden maaperää, erityisesti vaaleansinisellä esitettyjen savikoiden määrää.

Jos jokin mittauspisteistä sijaitsee muita syvemmässä vedessä, voi tätä havainnollistaa erilaisilla karttatasoilla, esimerkiksi syvyysalueet-, syvyyskäyrä- ja syvyyspisteet-karttatasoilla. Jos mittauspisteiden lähistöllä sijaitsee teollisuuslaitoksia, voidaan näiden sijaintia havainnollistaa tuotanto- ja teollisuuslaitokset-karttatasolla.

 

Paikkatietoikkunaharjoituksia sekä Powerpoint-esitys paikkatiedosta

Mitä paikkatieto on?

Mitä paikkatieto on? -Powerpoint estitys

hARJOITUKSIA PAIKKATIETOIKKUNAN KÄYTTÖÖN

Paikkatietoikkunaharjoituksia

 

oppimispäiväkirja

Tavoitteet:

Oppimispäiväkirjan tärkeimpänä tavoitteena on, että opiskelija harjoittelee oman oppimisensa reflektointia oppimiskokonaisuuden eri vaiheissa. Sen on tarkoitus helpottaa opiskelijan oppimista ja opitun mieleen palauttamista sekä kehittää tiedon jäsentämisen ja kriittisen ajattelun taitoja. Oppimispäiväkirjan tekoa ohjaavat oppitunneittain annettavat pohdintakysymykset, joihin opiskelijoiden tulee vapaamuotoisesti vastata. Vapaamuotoisuuden on tarkoitus ensisijaisesti tukea opiskelijan itsenäistä ajattelua ja oman oppimisen hahmottamista. Opettaja esittelee ensimmäisellä tunnilla oppimispäiväkirjan ja sen sisällön. Jos oppimispäiväkirja on opiskelijoille ennestään tuntematon, on opettajan hyvä antaa esimerkkejä hyvistä oppimispäiväkirjavastauksista oppimispäiväkirjan esittelyn yhteydessä. Alla on esitetty ohjeistus oppimispäiväkirjan sisällöllisistä vaatimuksista. Opettajan on hyvä miettiä oman ryhmänsä valmiuksia vastata oppimispäiväkirjan kysymyksiin ja mahdollisesti muokata kysymykset paremmin vastaamaan oman ryhmän tasoa.

Arviointi:

Oppimispäiväkirjan palautus tulisi olla edellytys oppimiskokonaisuuden suorittamiselle. Arviointi tapahtuu hyväksytty/hylätty-periaatteella. Arvioinnissa kiinnitetään huomiota opiskelijan oppimisen ja oman työskentelyn reflektointiin. Millä tasolla opiskelija on pystynyt arvioimaan omaa oppimistaan suhteessa hänen työhönsä oppitunneilla? Opettaja antaa oppimispäiväkirjojen arvioinnin yhteydessä kehittävää palautetta ja vinkkejä opiskelijan oman oppimisen tueksi.

Palautus:

Opiskelijat kirjoittavat valmiiden kysymysten pohjalta pohdintansa joko paperille tai sähköisesti. Oppimispäiväkirjat palautetaan vasta oppimiskokonaisuuden jälkeen, esimerkiksi seuraavalla viikolla, jotta opiskelijalla on riittävästi aikaa reflektoida myös viimeisiä oppitunteja. Tarkastettuaan oppimispäiväkirjat opettaja voi pitää luokan kesken lyhyen palautetuokion, jossa käydään läpi yleisimpiä esiin nousseita asioita oppimispäiväkirjavastauksista.

oppimispäiväkirjan sisältö

TEEMA 1

Ohje: Oppimispäiväkirjan esittämisen yhteydessä oppilaat voivat vastata oppilaan omiin tavoitteisiin ja odotuksiin liittyviin kysymyksiin. Opettaja voi esittää esimerkkejä hyvistä ja huonoista vastauksista.

Oppilaan omat tavoitteet ja odotukset.

  • Mitä toivot oppivasi tulevien tuntien aikana?
  • Mitä odotuksia sinulla on tunneilta?
  • Mikä voisi auttaa sinua oppimaan tunneilla?
  • Miten eri oppiaineissa voitaisiin käsitellä vettä ja vedenlaatua?

Ryhmätyöskentely:

Kurssilla työskennellään paljon ryhmässä, joten pohdi omien aikaisempien kokemustesi perusteella:

  • Millaisessa ryhmässä on hyvä opiskella?
  • Millainen ryhmän jäsen sinä olet?
  • Miten itse voisit parantaa ryhmäsi yhteistyötä?

TEEMA 2

Ohje: Oppilaat vastaavat kysymyksiin maastopäivän jälkeen. Opettaja voi antaa oppimispäiväkirjan täyttämisen kotitehtäväksi oppilaille.

Mittaukset ja työskentely ryhmässä:

  • Miten työskentely sujui mielestäsi ryhmässä?
  • Mitä uutta opit?
  • Mitkä asiat olivat mielestäsi helppoja?
  • Mitkä asiat olivat vaikeita?
  • Millainen vaikutus omalla työlläsi oli oman ryhmäsi työhön?

TEEMA 3

Ohje: Oppilaat vastaavat paikkatietopäivän kysymyksiin tuntien jälkeen. Opettaja voi antaa oppimispäiväkirjan täyttämisen kotitehtäväksi oppilaille.

Mittaustulokset:

  • Ymmärsitkö tekemiäsi mittauksia paremmin paikkatietotunnin jälkeen?
  • Auttoiko jokin asia erityisesti ymmärtämään tuloksia?
  • Häiritsikö jokin asia tulosten ymmärtämistä?

Pohdiskele oppimaasi:

  • Miten mittaustulokset vaihtelivat eri pisteillä?
  • Millaiset asiat mielestäsi vaikuttivat mittaustuloksiin?
  • Mitä tuloksista voitiin mielestäsi päätellä vesistöjen laadusta?

Paikkatieto

  • Huomasitko tunnilla käyttäneesi paikkatietoa aiemmin? Millaisissa tilanteissa?
  • Missä tilanteissa uskoisit paikkatiedosta olevan hyötyä sinulle tulevaisuudessa?
  • Mitkä asiat olivat helppoja paikkatiedon käytössä? Mitkä asiat tuntuivat vaikeilta?

KAIKKIEN TUNTIEN YHTEENVETO

Ohje: Oppilaat vastaavat kaikkia tunteja koskeviin kysymyksiin ennen seuraava ns. normaalia oppituntia. Opettaja kerätessä oppimispäiväkirjoja on luokan kanssa hyvä yhdessä käydä läpi oppilaiden tunneista heränneitä mietteitä.

Lähiympäristö

  • Ajattelitko tuntien aikana tai niiden jälkeen lähiympäristösi vesistöjä uudella tavalla?
  • Tiedätkö tuntien jälkeen asioita, jotka voivat vaikuttaa vedenlaatuun? Kerro muutama esimerkki.
  • Miten voisit tulevaisuudessa itse seurata lähiympäristösi vesistöjen laatua?
  • Miten voisit tulevaisuudessa huolehtia lähiympäristösi vesistöjen laadusta?

Oppimispäiväkirjan analysointi

  • Mitä uutta opit?
  • Mikä oli tunneissa mukavinta ja mikä haastavinta?
  • Jäikö jokin asia epäselväksi? Mistä voisit saada lisätietoa?

Ryhmätyöskentely

  • Miten ryhmätyöskentely sujui?
  • Miten itse vaikutit ryhmäsi toimintaan?

Palaute tunneista

  • Piditkö tunneista? Oliko jokin tuntien aiheista vaikea tai tylsä?
  • Mitkä asiat tunneilla olivat kivoja ja mitä muuttaisit tunneissa?

 

 

OPPIMISKOKONAISUUDESSA TOTEUTUVAT SEURAAVAT OPS2016 TAVOITTEET

Laaja-alaisen osaamisen tavoitteista oppimiskokonaisuudessa harjoitetaan erityisesti:

L1 Ajattelu ja oppimaan oppiminen
L5 Tieto- ja viestintäteknologinen osaaminen
L7 Osallistuminen, vaikuttaminen ja kestävän tulevaisuuden rakentaminen

Tutustu tarkemmin OPS2016:n laaja-alaisiin tavoitteisiin täältä.Oppiainekohtaisesti:Maantieto – yläkoulu
T2 ohjata oppilasta tutkimaan luonnonmaantieteellisiä ilmiöitä sekä vertailemaan luonnonmaisemia Suomessa ja muualla maapallolla
T4 kannustaa oppilasta pohtimaan ihmisen toiminnan ja luonnonympäristön välistä vuorovaikutusta sekä ymmärtämään luonnonvarojen kestävän käytön merkitys
T5 ohjata oppilasta kehittämään maantieteellistä ajattelutaitoa sekä kykyä esittää maantieteellisiä kysymyksiä
T6 ohjata oppilasta kehittämään tilatajua sekä symboleiden, mittasuhteiden, suuntien ja etäisyyksien ymmärrystä
T7 ohjata oppilasta harjaannuttamaan arkielämän geomediataitoja sekä lukemaan, tulkitsemaan ja laatimaan karttoja ja muita malleja maantieteellisistä ilmiöistä
T8 ohjata oppilasta kehittämään maantieteellisiä tutkimustaitoja
T9 harjaannuttaa oppilasta havainnoimaan ympäristöä ja siinä tapahtuvia muutoksia sekä aktivoida oppilasta seuraamaan ajankohtaisia tapahtumia omassa lähiympäristössä, Suomessa ja koko maailmassa
T10 tukea oppilasta kehittämään vuorovaikutus- ja ryhmätyötaitoja sekä argumentoimaan ja esittämään selkeästi maantieteellistä tietoa
T11 ohjata oppilasta vaalimaan luontoa, rakennettua ympäristöä ja niiden monimuotoisuutta sekä vahvistaa oppilaan osallistumisen ja vaikuttamisen taitoja
T12 tukea oppilasta kasvamaan aktiiviseksi, vastuullisesti toimivaksi ja kestävään elämäntapaan sitoutuneeksi kansalaiseksi
T13 ohjata oppilasta arvostamaan alueellista identiteettiään sekä luonnon, ihmistoiminnan ja kulttuurien moninaisuutta sekä kunnioittamaan ihmisoikeuksia kaikkialla maailmassaTutustu tarkemmin OPS2016:n maantiedon tavoitteisiin täältäBiologia – yläkouluT1 ohjata oppilasta ymmärtämään ekosysteemin perusrakennetta ja toimintaa sekä vertailemaan erilaisia ekosysteemejä ja tunnistamaan lajeja
T3 ohjata oppilasta tutkimaan eliöiden sopeutumista eri elinympäristöihin ja ymmärtämään erilaisten elinympäristöjen merkitys luonnon monimuotoisuudelle
T6 ohjata oppilasta arvioimaan luonnonympäristössä tapahtuvia muutoksia ja ihmisen vaikutusta ympäristöön sekä ymmärtämään ekosysteemipalveluiden merkitys
T7 ohjata oppilasta kehittämään luonnontieteellistä ajattelutaitoa sekä syy- ja seuraussuhteiden ymmärtämistä
T8 opastaa oppilasta käyttämään biologian tutkimusvälineistöä ja tieto- ja viestintäteknologiaa
T10 ohjata oppilasta tekemään tutkimuksia sekä koulussa että koulun ulkopuolella
T11 kannustaa oppilasta soveltamaan biologian tietoja ja taitoja omassa elämässä sekä yhteiskunnallisessa keskustelussa ja päätöksenteossa
T12 innostaa oppilasta syventämään kiinnostusta luontoa ja sen ilmiöitä kohtaan sekä vahvistamaan luontosuhdetta ja ympäristötietoisuutta

Tutustu tarkemmin OPS2016:n biologian tavoitteisiin täältä.

Fysiikka – yläkoulu

T1 kannustaa ja innostaa oppilasta fysiikan opiskeluun
T3 ohjata oppilasta ymmärtämään fysiikan osaamisen merkitystä omassa elämässä, elinympäristössä ja yhteiskunnassa
T5 kannustaa oppilasta muodostamaan kysymyksiä tarkasteltavista ilmiöistä sekä kehittämään kysymyksiä edelleen tutkimusten ja muun toiminnan lähtökohdiksi
T6 ohjata oppilasta toteuttamaan kokeellisia tutkimuksia yhteistyössä muiden kanssa sekä työskentelemään turvallisesti ja johdonmukaisesti
T7 ohjata oppilasta käsittelemään, tulkitsemaan ja esittämään omien tutkimustensa tuloksia sekä arvioimaan niitä ja koko tutkimusprosessia
T9 opastaa oppilasta käyttämään tieto- ja viestintäteknologiaa tiedon ja mittaustulosten hankkimiseen, käsittelemiseen ja esittämiseen sekä tukea oppilaan oppimista havainnollistavien simulaatioiden avulla
T13 ohjata oppilasta hahmottamaan luonnontieteellisen tiedon luonnetta ja kehittymistä sekä tieteellisiä tapoja tuottaa tietoa
T15 ohjata oppilasta soveltamaan fysiikan tietojaan ja taitojaan monialaisissa oppimiskokonaisuuksissa sekä tarjota mahdollisuuksia tutustua fysiikan soveltamiseen erilaisissa tilanteissa kuten luonnossa, elinkeinoelämässä, järjestöissä tai tiedeyhteisöissä

Tutustu tarkemmin OPS2016:n fysiikan tavoitteisiin täältä.