1 Oppimiskokonaisuuden tavoitteet ja laaja-alainen osaaminen

T5: ohjata oppilasta suunnittelemaan ja toteuttamaan pieniä tutkimuksia, tekemään havaintoja ja mittauksia monipuolisissa oppimisympäristöissä eri aisteja ja tutkimus- ja mittausvälineitä käyttäen. (OPS 2014, 240)

T11: ohjata oppilasta käyttämään tieto- ja viestintäteknologiaa tiedon hankinnassa, käsittelyssä ja esittämisessä sekä vuorovaikutuksen välineenä vastuullisesti, turvallisesti ja ergonomisesti. (OPS 2014, 240)

Tavoitteisiin pyritään hyödyntämällä sisältöaluetta S5: Luonnon rakenteet, periaatteet ja kiertokulut: ...Tutustutaan... ravinnon tuotantoon ja ruoan reitteihin... (OPS 2014, 242)

L1 Ajattelu ja oppimaan oppiminen: Opetuksessa vahvistetaan taitoa asettaa kysymyksiä ja hakea niihin vastauksia itsenäisesti ja yhdessä toisten kanssa havaintoja tehden sekä erilaisia tietolähteitä ja apuvälineitä hyödyntäen. (OPS 2014, 155)

L5 Tieto- ja viestintäteknologinen osaaminen: Tieto- ja viestintäteknologiaa (tvt) hyödynnetään monipuolisesti eri oppiaineissa ja muussa koulutyössä ja vahvistetaan yhteisöllistä oppimista. -- Tiedonhallinta sekä tutkiva ja luova työskentely: Oppilaat harjoittelevat etsimään tietoa useammasta eri lähteestä hakupalveluiden avulla. Heitä ohjataan hyödyntämään lähteitä oman tiedon tuottamisessa ja harjoittelemaan tiedon kriittistä arviointia. (OPS 2014, 157).

2 Opetuksen kulku

Esivalmistelut

• monisteiden (tiedonhakumoniste ja tutkimusraporttipohja) tulostaminen
• astiat ja lusikat luokkaan
• siemenviilin sekä maidon tuominen luokkaan

Tunti 1

1) Jaetaan oppilaat ryhmiin, joissa he keskustelevat

• mitä maitotuotteita (tai korvikkeita) kukin ryhmän jäsen käyttää?
• miksi maitotuotteita käytetään?

Käydään läpi yhteisesti kaikkien ryhmien keskustelutulokset. (Tähän osioon käytetään n. 10 minuuttia.)
Kirjataan taululle tai johonkin alustaan ylös.

2) Oppilaat pysyvät edelleen ryhmissä. Kukin ryhmä valitsee yhden maitotuotteen, jonka valmistusta ja terveysvaikutuksia tutkii. Jokaiselle ryhmän jäsenelle annetaan moniste, josta löytyvät valmiit otsikot: tuotteen lähtöaineet, tuotteen valmistusprosessi, miten laktoositon tuote eroaa laktoosia sisältävästä, missä tuotetta valmistetaan, terveysvaikutukset (20min)

3) Viilin valmistus "siemenviilistä" jokainen oppilas saa valmistaa itse viiliä (Työohje​​). (10 min)
Viilit jätetään tekeentymään luokkaan ja syödään ne seuraavana päivänä.

Viilin valmistuksesta laaditaan pienimuotoinen tutkimusraportti. Ensimmäiseltä tunnilta kotiin tehtäväksi osa tutkimusraportista: hypoteesit.

Tunti 2

1) Viilin syöminen ja havaintojen tekeminen: Viilin valmistuksesta laaditaan pienimuotoinen tutkimusraportti (valmis neljään kenttään jaettu moniste). ( 20 min.)

2) Muodostetaan uudet ryhmät, joihin tulee osallistuja jokaisesta edellisen tunnin ryhmästä. Kerrotaan uudessa ryhmässä, mitä tietoja oman ryhmän maitotuottesta oli saatu. (20 min.)

3) Kotiin tulee tutkimusraportin tekeminen loppuun.

3 Arviointi

Tavoitteiden toteutuminen arvioidaan oppilaiden täyttämien lomakkeiden ja tuntityöskentelyn perusteella. Atjosen (2007, 68) mukaan arvioinnin tulisi toimia motivoijana, mihin pyrimme muodostaessamme itsearviointilomakkeet myönteisiksi ja osaamista korostaviksi.
Itsearviointi​
Arviointi​

4 Perusteluita opetusratkaisuille

Materiaalia varten haastateltiin 4. luokkalaista maalaiskaupunkilaista oppilasta, jolle lehmät ja navetta ovat ennestään tuttuja. Oppilas tiesi, että maitoa tulee lehmästä ja vuohesta. Jugurtin valmistukseen hän arveli käytettävän maitoa ja hedelmiä. Tarkentavaan kysymykseen, miten maustamatonta jugurttia valmistetaan, hän ei ensin osannut sanoa mitään mutta keksi sitten, että on nähnyt joskus nähnyt maininnan happamuudensäätöaineesta jossain tuotteessa ja arveli, että sitä on lisätty myös jugurttiin. Hapatusprosessiin perehtyminen voisi siksi olla mielenkiintoista. Laktoosittomasta tuotteesta oppilas arveli otetun jotain pois mutta ei tiennyt, mitä. Siksi myös tämän asian selvittäminen sopisi tehtävään. Hän tiesi, että ainakin maitoa saa laktoosittomana ja sitä juodaan, jos tulee maha kipeäksi tavallisesta maidosta. Maidon reitistä oppilas tiesi, että lypsämisen jälkeen maito kylmennetään ja se viedään rekalla esim. Valiolle. Sitten Valio tekee siitä maitotuotteita. Tarkka valmistusprosessi ei ollut tiedossa, vain se, että valmistukseen tarvitaan koneita. Lisätietoja oppilas sanoi voivansa kysyä suoraan Valiolta. Terveysvaikutuksista oppilas tiesi, että maito sisältää kalsiumia, jota tarvitaan kasvamiseen.

Arla Oy:n asiantuntijan (Arla Oy:n kuluttajapalvelun Johanna, keskustelu 20.11.2018) kanssa käydyn sähköpostikeskustelun perusteella päätimme lisätä pH-arvon mittaamisen, jotta hapatuksessa tapahtuva happamuuden muutos saadaan oppilaille näkyväksi. Lisäksi lisäsimme jääkaapissa säilytettävän maito-viili-seoksen, koska viilin valmistuksessa optimilämpötila on 22-25°C, jolloin jääkaapissa yön yli olleen seoksen ei pitäisi viiliytyä. Tämän perusteella oppilaat voivat päätellä, että viilin hapatus ei onnistu liian matalassa lämpötilassa.

Päätimme tehdä oppilaille valmiit monistepohjat tiedonhankintaa varten sekä tutkimusraportin tekemiseen, sillä näin säästetään aikaa, ja raportin tekeminen on riittävän helppoa 3.-6. luokkalaisille. Ympäristöopin tavoite T5 on ohjata oppilasta tekemään pienimuotoisia tutkimuksia ja havaintoja (OPS 2014, 240), ja tässä oppimateriaalissa valmis monistepohja ohjaa tekemään havaintoja ja hypoteeseja sekä tutkimusraporttia. Tutkimisen taitojen sisällyttäminen opiskeluun auttaa saavuttamaan myös luonnontieteelle asetettuja kiinnostuksen, iloitsemisen ja luonnontieteellisten ilmiöiden ymmärtämisen tavoitteita (Kervinen 2017, 1), ja ongelmanratkaisu- ja tutkimustehtävien avulla syvennetään kiinnostusta ympäristön ilmiöitä kohtaan (OPS 2014, 240). Ympäristöopin tavoite T11 on ohjata oppilaita käyttämään tieto- ja viestintätekniikka tiedonhakuun (OPS 2014, 240), mikä toteutuu tiedonhakuvaiheessa ensimmäisellä oppitunnilla. 

Viilin konkreettinen valmistus tuo oppitunteihin toiminnallisuutta, ja oppilaat saavat itse olla aktiivisia toimijoita. Viilin valmistaminen itse havainnollistaa esimerkin kautta erityisen hyvin sitä, miten maidosta voi valmistaa erilaisia tuotteita, eli ensimmäisen tunnin tiedonhaku konkreitisoituu arkielämään. Juutin (2016, 11) mukaan ympäristöopin keskeisiä tavoitteita on osata toimia. Tämä tarkoittaa opitun tiedon hyödyntämistä arkielämässä, mikä toteutuu suunnittelemillamme oppitunneilla. Oppilaalle tulisi muodostua vuorovaikutuksen kautta henkilökohtainen suhde opiskeltaviin asioihin (Juuti 2016, 11), missä tässä tapauksessa viilin valmistaminen ja lopuksi sen syöminen toimii suhteen luomisvälineenä. 

Oppimateriaalissa hyödynnetään ympäristöopin sisällöistä S5:tä, eli ravinnon tuotantoon ja ruuan reitteihin tutustumista. Myös T5:ssä (OPS 2014, 240) mainittu moniaistillisuus toteutuu viilin valmistamisessa.

5 Asiantuntijan vastaukset kysymyksiimme

1. Miten viiliä valmistetaan? Viiliä valmistetaan lisäämällä maitoon kaupallisia maitohappobakteerivalmisteita (viilihapate). Tietynlaiset viilin makuprofiilin muodostavat maitohappobakteerit käyttävät maidon omaa sokeria (laktoosi) niin, että pH laskee ja maito saostuu viiliksi.
2. Millaiset olosuhteet ja minkälainen maito ovat parhaat siemenviilistä valmistettavan viilin tekoon? Viili valmistetaan ns. set type kypsytyksellä, jossa viilihapate lisätään 22-25°C:een maitoon, annostellaan pikareihin ja sen jälkeen annetaan kypsyä 22-25°C lämpötilassa vuorokauden liikuttamatta.
3. Miksi viiliä ei voida tehdä kasvimaitoon? Onko kukaan testannut? Viilihapatteet ovat hyvin ainutlaatuisia ja niiden kaupallinen valmistus on vain harvojen yritysten intressissä. Ei luultavasti ole ollut riittävästi kysyntää kasvispohjaisten nesteiden hapattamiseen ko. tyyppisillä hapatteilla. Mutta ei liene mahdotonta.
4. Mitä bakteereita viilinvalmistuksessa käytetään ja mistä bakteerit ovat peräisin? Maitohappobakteereja, jotka ovat olleet teollisessa käytössä vuosikymmeniä. Hapatteet kasvatetaan erikoisalustoilla bioreaktoreissa (fermentorit)..
5. Miksi viili on usein aluksi lohkeavaa, mutta sekoittuessaan muuttuu venyväksi? Mistä viilin venyvyys johtuu? Tietynlaiset maitohappobakteerit saavat aikaan tyypillisen viilin rakenteen.
6. Mikä on viilin alkuperä? Viili on tyypillinen suomalainen tuote, sitä ei valmisteta muualla.

(Arla Oy:n Johanna, keskustelu 20.11.2018)

6 Lähteet:
Arla Oy:n Johanna, keskustelu 20.11.2018

Atjonen, P. 2007. Hyvä, paha arviointi. Tammi. https://wiki.uef.fi/pages/viewpage.action?pageId=33656978 viitattu 20.11.2018

Juuti, K. 2016. Ympäristöoppia opettamaan. https://www.opettajantietopalvelu.fi/lisamateriaalit/ymparistooppia_opettamaan_esipuhe.pdf viitattu 16.11.2018

Kervinen, A. Tutkimuksen luonnontieteiden opetuksessa. 2017. LumO-keskus. Helsingin yliopiston LUMA-keskus. https://www.lumat.fi/index.php/lumat-b/article/view/212/204 viitattu 16.11.2018

Ympäristöoppi - tavoitteet ja arviointikriteerit (vuosiluokat 3-6). Poske - Perusopetuksen osaamisen kehittäminen. Jyväskylän kaupunki. https://peda.net/jyvaskyla/pok/oppilasarviointi/t/ymp%C3%A4rist%C3%B6oppi/yl3/ymp%C3%A4rist%C3%B6oppi-3-62/ytjav393:file/download/c88d00f41109ce249135ae7152909fb0732364bb/Ymp%C3%A4rist%C3%B6oppi%20-%20tavoitteet%20ja%20arviointikriteerit%20%28vuosiluokat%203-6%29%209.9.2018.pdf

Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet. 2014. Opetushallitus. https://www.oph.fi/download/163777_perusopetuksen_opetussuunnitelman_perusteet_2014.pdf viitattu 16.11.2018

4-luokkalaisen haastattelu.

7 Tarkistetut kirjasarjat
Pisara (SanomaPRO) ja Koulun Ympäristötieto (Otava)