Oppimateriaalitehtävä - Paakkukaakaon salaisuus

Yleistä oppitunnista

  • toiminnallinen oppitunti 3.-6. luokkalaisille
  • kesto 45-60min
  • oppitunnin rakenne: keskusteleva johdatus, kaakaojuoman teko pienryhmissä, havaintojen ja johtopäätösten kirjaaminen, tulosten purku, liukenemisen teorian käsittely
  • tavoitteet: ymmärtää liukenemisen perusteet kokeilemisen kautta, harjoitella yhteistyötaitoja ryhmässä toimien, kehittää tutkimustaitoja


Tällä oppitunnilla tutkimme, kuinka valmistetaan mukillinen mahdollisimman paakutonta kaakaojuomaa. Paakuilla tarkoitetaan nesteeseen liukenematonta kaakaojuomajauhetta, joka nousee nesteen pinnalle tummina kuplamaisina paakkuina. Käyttämämme O’boy-kaakaojuomajauhe tai jokin siihen verrattavissa oleva valmiste on varmasti suurimmalle osalle oppilaista tuttua heidän arjestaan - useimmat ovat varmasti ainakin joko juoneet tai valmistaneet itse kaakaojuomaa. Tuskin moni oppilas on kuitenkaan perehtynyt kaakaon tai sen paakkujen muodostumiseen teoriatasolla.

Haastateltuamme kahta kolmasluokkalaista aiheesta saimme selville, että kylmän kaakaojuoman tekeminen oli heille tutumpaa kuin lämpimän. Siksi päätimme sisällyttää oppituntiin myös lämpimän kaakaojuoman valmistamisen. Kummallakaan haastatelluistamme ei myöskään ollut kokemusta kaakaojuoman valmistamisesta kasvipohjaiseen maitovalmisteeseen, joten päätimme tehdä kaakaojuomaa lehmänmaidon lisäksi myös kaurajuomaan. Lisäksi halusimme noudattaa O’boy-valmistajan ohjeita kaakaojuoman valmistuksessa, jotta oppilaiden käyttämä kaakaojuomajauheen määrä ei vaikuttaisi lopputulokseen, kuten toinen haastatelluistamme arveli.

Teoriataustaa

Liukenemisen teoriaa: liuos muodostuu liuenneesta aineesta ja liuottimesta. Liukenemista edesauttaa liuottimen lämpötilan nostaminen, sekoittaminen ja liuenneen aineen hienojakoisuus. (Edu Helsinki, 2018.) Tämän vuoksi kaakaojuomajauhe liukenee usein paremmin lämmitettyyn maitoon kuin kylmään muodostaen vähemmän paakkuja.

Haastattelemamme kolmasluokkalainen Sisu eräästä Jyväskylän peruskoulusta kertoi tehneensä kaakaota vain kylmään lehmänmaitoon. Hän on kuitenkin juonut myös lämpimään lehmänmaitoon tehtyä kaakaota. Tutkimuskysymykseen hän omien kokemustensa perusteella vastasi, että paakuttomin kaakao tehdään todennäköisesti lämpimään lehmänmaitoon. Tätä hän perusteli sillä, että hänen juomansa lämmin lehmänmaitoon tehty kaakaojuoma on aina ollut paakutonta. Sisun seurassa ollut koulukaveri, kolmasluokkalainen Niko, kertoi itse asiassa pitävänsä kaakaojuomaan muodostuvista paakuista ja laittavansa sen takia maitoon enemmän kaakaojuomajauhetta kuin ohje suosittelee. Tutkimuskysymykseen hän vastasi, että paakutonta kaakaota saadaan laittamalla mahdollisimman vähän kaakaojuomajauhetta.

Nykyään monissa perheissä on siirrytty lehmänmaidon käyttämisestä kasvipohjaisten valmisteiden käyttämiseen joko allergioiden tai ekologisen näkökulman takia, minkä vuoksi halusimme ottaa kokeiluun kaakaojuoman tekemisen kaurajuomaan. Saamiemme tulosten pohjalta päätimme kysyä käyttämämme kaurajuoman valmistaneelta yritykseltä, mikä olisi optimaalinen tapa valmistaa kaakaojuomaa kaurajuomasta. Kaslink Foods Oy:n asiakaspalvelukoordinaattori Taija Honkanen myönsi, ettei Aidon Kaurajuoman tuotekehittelyssä ole testattu kaakaojuomajauheen liukenevuutta kaurajuomaan. Hän kuitenkin totesi, että liukenevuutta helpottanee nesteen korkea lämpötila. Lisäksi saimme neuvon käyttää kaakaojuoman valmistuksessa Aito Kaurajuoman sijaan Aito Kaurajuoma Baristaa, joka korkeamman rasvapitoisuutensa vuoksi soveltuisi paremmin tähän käyttötarkoitukseen. (Kaslink Foods Oy, 2018.) Valitettavasti jouduimme odottamaan vastausta niin kauan, että olimme jo toteuttaneet tutkimuksemme Aito Kaurajuomaa käyttäen, emmekä näin ollen pystyneet enää muuttamaan tutkimuksessa käytettäviä tuotteita. Jatkotutkimuksena oppilaat voisivatkin kokeilla, onnistuuko kaakaojuoman tekeminen paremmin Aito Kaurajuoma Baristaan, ja jos kyllä, miksi. Koemme myös, että useimpien oppilaiden kotoa saattaisi sen monikäyttöisyyden vuoksi löytyä suuremmalla todennäköisyydellä Aito Kaurajuomaa kuin Aito Kaurajuoma Baristaa.

Oppitunnilla toteutettava tutkimus perustuu Harlenin ja Qualterin (2014, 92-94) oppivan tutkimisen malliin, jossa tutkittavasta asiasta muodostetaan ennen tutkimusta hypoteesi eli ennakkokäsitys tutkimuksen tuloksesta. Tutkivassa oppimisessa tärkeää on datan kerääminen ja tulkitseminen, josta saatua tietoa verrataan aiempiin käsityksiin. Mielestämme malli kiteyttää tutkivan oppimisen perusaskeleet hyvin, joten käytimme sitä ohjenuorana tutkimuksen suunnittelussa.

Oppitunnin valmistelu

Luokkahuoneen pulpetit/pöydät järjestetään neljän hengen pöytäryhmiin. Pöydät voi halutessaan suojata mahdollisilta sotkuilta esim. sanomalehtien tai jätesäkkien avulla. Lisäksi laitetaan yhteiseen käyttöön tuleva mikroaaltouuni sopivaan paikkaan ja varmistetaan sen toimivuus. Oppilaan materiaali jaetaan oppilaille esim. pedanetissä tai Google Drivessa tai tulostetaan tarvittaessa. Luodaan valmis palautuskansio oppilaiden tutkimustuloksille esim. Google Driveen tai peda.netiin. Opettajan on hyvä tutustua Teoriataustaa-kohtaan ennen oppituntia. Jokaiseen pöytäryhmään jaetaan seuraavat tarvikkeet:
  • tutkimusohjeet oppilaille (tiedosto tämän sivuston oikeassa laidassa)
  • mikronkestäviä mukeja 4kpl/ryhmä
  • desimittoja 1-2kpl/ryhmä
  • maitoa n. 4dl/ryhmä
  • kaurajuomaa n. 4dl/ryhmä
  • O’boy-kaakaojuomajauhetta n. 70ml tai 54g/ryhmä
  • teelusikoita 2kpl/ryhmä
  • yksi iPad/tietokone / ryhmä

Oppitunnin eteneminen

  1. Oppitunti alkaa keskustelevalla johdatuksella aiheeseen. Oppilaat istuvat tai seisovat luokan etuosassa niin, ettei heillä ole vielä mahdollisuutta koskea pöydillä oleviin tutkimusvälineisiin. Opettaja kyselee alustavia kysymyksiä, joihin oppilaat vastaavat viittaamalla. Kysymyksiä ovat esimerkiksi: Kuinka moni on joskus juonut kaakaojuomaa? Kuinka moni on joskus tehnyt itse kaakaojuomaa? Mitä ainesosia kaakaojuomaan tulee? Miten kaakaojuoma valmistetaan? Oletteko huomanneet kaakaojuoman pinnalle muodostuvan kaakaopaakkuja? Mitä paakut ovat?
  2. Opettaja jakaa oppilaat neljän hengen ryhmiin, jotka jakautuvat työpisteisiin pöytien ympärille.
  3. Tutkimusohjeet käydään läpi koko luokan kesken opettajajohtoisesti: ensin opettaja ohjeistaa oppilaita kysymään tarkennusta, jos jokin kohta tutkimusohjeesta tuntuu epäselvältä. Sitten opettaja lukee tutkimusohjeet läpi ja tarvittaessa tarkentaa niitä. Opettajan on tarkennettava, mihin pilvipalveluun oppilaat palauttavat tehtävän. Opettaja voi myös kehottaa oppilaita ottamaan halutessaan valokuvia tutkimuksen eri vaiheista.
  4. Oppilaat tekevät tutkimusta ohjeiden mukaan. Opettaja kiertää luokassa arvioiden oppilaiden työskentelyä kiinnittäen huomiota erityisesti ryhmähenkeen, työskentelyn sujuvuuteen ja tutkimusohjeiden noudattamiseen. Opettaja antaa oppilaille sanallista palautetta työskentelyn aikana, esim. ‘’Tekevätpä teidän ryhmässä kaikki ahkerasti töitä!’’, ‘’Olettepa noudattaneet tarkasti ohjeita!’’ tai ‘’Nyt taitaa mennä sotkemiseksi - muistakaa noudattaa tutkimusohjeita.’’ Jokaiselle ryhmälle olisi hyvä antaa ainakin kerran tutkimuksen aikana kannustavaa palautetta.
  5. Tulosten purku: Jokainen ryhmä kertoo ensin hypoteesinsa ja johtopäätöksensä. Opettaja voi kysyä ryhmiltä myös, miltä tutkimuksen teko tuntui ja oliko siinä ongelmia. Jos ryhmien saamissa tuloksissa on eroavaisuuksia, keskustellaan yhdessä, mistä ne voisivat johtua.
  6. Liukenemisen käsitteen avaaminen: Opettaja kertoo oppilaille, että liuos muodostuu liuenneesta aineesta ja liuottimesta. Hän kysyy oppilailta, mikä tässä tutkimuksessa oli liuennut aine ja mikä liuotin ja varmistaa, että oppilaille jää oikea käsitys (liuennut aine on kaakaojuomajauhe ja liuotin on lehmänmaito tai kaurajuoma). Tulosten yhteenvedossa käy todennäköisesti ilmi, että jauhe liukeni lämpimään nesteeseen paremmin ilman paakkuja kuin kylmään. Opettaja kertoo, että usein lämpötilan nostaminen, kuten myös sekoittaminen ja liuotettavan aineen hienojakoisuus, auttaa aineen liukenemista liuottimeen. Opettaja kysyy, mitä olisi tapahtunut, jos kaakaojuomajauhetta olisikin laitettu tuplasti. Opettaja selittää, että liuoksesta olisi tullut kylläinen, mikä tarkoittaa, ettei siihen olisi liuennut enempää kaakaojuomajauhetta. Tämä olisi todennäköisesti näkynyt lisäpaakkuina ja/tai mukin pohjalle jääneenä kosteana, tummana ja paksuna kaakaojuomajauhemönjänä.

Esimerkkitapaus

Kokeillessamme tutkimustehtävää huomasimme kylmään kaurajuomaan tulevan kaikkein eniten kaakaopaakkuja (ks. alla olevat kuvat). Lämpimään kaurajuomaan ja lehmänmaitoon kaakaojuomajauhe sekoittui paremmin kuin kylmiin nesteisiin. Lämpimässä kaurajuomassa oli kuitenkin välittömästi sekoittamisen jälkeen enemmän paakkuja kuin lämpimässä lehmänmaidossa, mutta paakut liukenivat ajan kanssa. Lehmänmaitoon tehdyissä juomissa oli ‘’sumuinen’’ pinta, kun taas kauramaitoon tehdyt juomat olivat väriltään tasaisen suklaanruskeita. Lämmin lehmänmaitoon tehty kaakao oli väriltään selvästi muita vaaleampi, jopa harmahtava. Ajan kanssa kaikkien juomien paakut kuitenkin liukenivat. Päädyimme johtopäätökseen, että kaikkein paakuttomin kaakao tehdään lämpimään lehmänmaitoon.












1. kuva vasemmalta: lämmin lehmänmaito, 2. kuva kylmä lehmänmaito, 3. kuva lämmin kaurajuoma, 4. kylmä kaurajuoma