Opettajalle

Tuntijako ja muita suosituksia

Tähän opettajan oppaaseen on koottu opetuskokonaisuuden suositeltu tuntijako ja huomioita oppituntien rakenteesta sekä suunnitelluista työmenetelmistä. Kokonaisuudessaan opetuskokonaisuus on noin ½ -kurssin mittainen ja tähän suunnitelmaan on luonnosteltu 18 x 45 minuutin oppituntia. Kokonaan opetuskokonaisuutta toteutettaessa on tärkeää suunnitella huolella varsinkin kokeellisten töiden ajoitus, koska kaksi niistä ovat lopulliselta kestoltaan noin kaksi viikkoa. Opetuskokonaisuus on myös mahdollisuus toteuttaa vain osittain ja ainakin kokeellisia töitä voidaan karsia muuttamatta itsessään opetuskokonaisuuden tavoitteita. Opetuskokonaisuudesta saadaan myös laajempi, jos siihen otetaan mukaan esimerkiksi biologian tai maantiedon kokonaisuuksia sopiviin kohtiin.

 

Opetuskokonaisuuden materiaali on tarkoitettu sähköisesti oppilaille jaettavaksi ja opetuskokonaisuuden peda.net sivu toimii toteutusmallina jota opettaja voi halutessaan kopioida oman koulunsa sähköiseen alustaan. Materiaali on myös tarkoitettu jaettavaksi oppilaille osissa, eli esimerkiksi eri tutkimusvaiheet on tarkoitettu oppilaille nähtäväksi vasta kyseisen vaiheen alussa tai hieman ennen sen alkua, jos vaihe sisältää ennakkotehtäviä. Materiaalin käyttöön ottamisen ja omaan sähköiseen alustaan siirtämisen helpottamiseksi kaikki materiaali löytyy myös peda.net sivulta ladattavasta tekstitiedostosta.

 

Oppilaiden arvioinnin toteutukseen on opetuskokonaisuudessa useita mahdollisuuksia. Oppilaiden ryhminä tekemiä tehtäviä ja opetuskokonaisuuden päätösvaiheeseen tehdyt esitykset voidaan arvioida. Lisäksi voidaan hyödyntää oppilaiden vertaisarviointia ryhmien välillä ja sisällä.

Seuraavaksi esistellään vaiheittain opetuskokonaisuuden suunniteltu kulku

Tuntijakoehdotelma

  • Skenaariovaihe, 45 min
  • Tutkimusvaihe I, 6 x 45 min
    • Kirjallisuuteen tutustuminen ja tehtävien teko, 45 min
    • Kokeelliset tutkimukset, 4 x 45 min
      • Liuenneet ravinteet tutkimus 2 x 45 min
      • Valumakoe, 2 x 45 min
    • Tehtävien ja kokeellisten töiden läpikäynti, 45 min
  • Tutkimusvaihe II, 4 x 45 min
    • Kokeelliset tutkimukset, 2 x 45 min
      • Kasvatuskokeen aloitus, 45 min
      • Leväkokeen aloitus, 45 min
    • Kirjallisuuteen tutustuminen ja tehtävien teko, 45 min
    • Tehtävien läpikäynti, 45 min
  • Tutkimusvaihe III, 5 x 45 min
    • Kirjallisuuteen tutustuminen ja tehtävien teko sekä läpikäynti, 2 x 45 min
    • Esitysten teko fosforin kestävyysvajeen ratkaisuista, 2 x 45 min
    • Kasvatus- ja leväkokeen tulosten kerääminen ja läpikäynti, 45 min
  • Päätösvaihe, 2 x 45 min
    • Ryhmien esitykset ja opponointi, 45 min
    • Opetuskokonaisuuden loppukeskustelu, 45 min

Skenaariovaihe, 45 min

Skenaariotekstin lukemisen ajaksi opettaja voi laittaa tehokeinona taustalle soimaan hiljaisella voimakkuudella Kirkan ─ Varrella virran kappaleen tai oppilaat voivat kuunnella sen itse omilla laitteillaan.

 

Skenaarion tarinan lukemisen jälkeen on hyvä kartoittaa oppilaiden ennakkokäsityksiä keskustelemalla. Monet lukiolaiset varmastikin tietävät, että kyseessä on järven rehevöityminen, joka ilmenee esimerkiksi kasvillisuuden lisääntymisenä ja ympäristön monimuotoisuuden vähenemisenä. Nämä seikat voidaan suoraan poimia tarinasta. Erityistä huomiota voidaan kiinnittää kertomuksessa esitettyyn veden sameuteen ja vedessä kelluvaan vihreään kasvustoon. Oppilaat tulisi saada johdateltua siihen, että nämä seikat viittaavat leväkasvustoihin. Oppilailla saattaa olla jo ennakkotietona sinileväkasvustojen esiintyminen rehevöityneissä vesistöissä. Ennakkokäsityksiä on myös todennäköisesti rehevöitymiseen johtavista seikoista, eli voidaan ottaa myös kantaa siihen, miksi järvi on rehevöitynyt.

 

Skenaarioon tutustumisen jälkeen on luontevaa muodostaa työryhmät ja mahdollisesti aloittaa tutkimusvaiheen tehtäviin ja kokeellisiin töihin tutustuminen. Tutkimusvaihe on jaettu kolmeen osioon, joissa käsitellään eri teemoja. Tutkimusvaiheen kokeelliset työt on ajateltu suoritettavan noin neljän oppilaan ryhmissä.

Tutkimusvaihe I, 6 x 45 min

  • Kirjallisuuteen tutustuminen ja tehtävien teko, 45 min
  • Kokeelliset tutkimukset, 4 x 45 min
    • Liuenneet ravinteet tutkimus 2 x 45 min
    • Valumakoe, 2 x 45 min
  • Tehtävien ja kokeellisten töiden läpikäynti, 45 min

 

Ensimmäisellä tutkimusvaiheen tunnilla perehdytään rehevöitymisen syihin kirjallisuuteen tutustumalla ja tekemällä aiheeseen liittyvät tehtävät ryhmissä. Tehtävät voidaan palauttaa sähköisesti opettajalle, jos niitä halutaan käyttää osana opetuskokonaisuuden arvostelua. Mikäli halutaan, että oppilaat itse hankkivat näytteet rehevöityneestä vesistöstä, voidaan ensimmäisen tunnin lopulla suunnitella näytteenottoretki ja toteuttaa se ylimääräisellä oppitunnilla tai oppilaiden kotitehtävänä. Tähän kuluvaa aikaa ei ole laskettu mukaan yllä esitettyyn aikatauluun.

 

Kokeellisilla tutkimuksilla pyritään käytännössä osoittamaan oikeiksi tehtävissä havaitut seikat rehevöitymiseen vaikuttavista ravinteista ja ravinnevalumien syntymisestä. Ensimmäisen vaiheen tutkimukset saattavat sisältää lukiolaisille uusia työmenetelmiä ja olla näin melko haastavia, joten niihin kannattaa varata reilusti aikaa. Töistä voidaan myös kirjoittaa lyhyet palautettavat raportit opetuskokonaisuuden arvostelua varten.

 

Tehtävien ja kokeellisten töiden läpikäyntiin on syytä varata kokonainen oppitunti, jonka aikana käydään keskustellen läpi asianmukaisella tavalla. Erityisesti tulisi kiinnittää huomiota siihen, että oppilaat ymmärtävät ensimmäisen tutkimusvaiheen jälkeen fosforin roolin rehevöitymisessä, koska seuraavat tutkimusvaiheet keskittyvät kokonaan fosforiin. Muiden ravinteiden osuutta ei kuitenkaan pidä vähätellä tai sivuuttaa.

Tutkimusvaihe II, 4 x 45 min

  • Kokeelliset työt, 2 x 45 min
    • Kasvatuskokeen aloitus, 45 min
    • Leväkokeen aloitus, 45 min
  • Kirjallisuuteen tutustuminen ja tehtävien teko, 45 min
  • Tehtävien läpikäynti, 45 min

 

Toinen osio tutkimusvaiheesta on syytä aloittaa kokeellisilla töillä, koska sekä kasvatus- että leväkoe vaativat noin kaksi viikkoa aikaa valmistuakseen. Näiden kokeellisten töiden suoritukset eivät ole haastavia tai työläitä lukiolaisille, joten niihin riittänee helposti yksi 2 x 45 minuutin tuplatunti. Kokeellisten töiden lisäksi oppilaat ennättänevät myös tekemään toisen tutkimusvaiheen alkutehtävän fosforista, mutta se voidaan tehdä myös kotitehtävänä.

 

Kirjallisuusosion lähteet ovat tällä kertaa suurimmaksi osaksi englanniksi, opettaja voi harkinnan mukaan myös käsitellä niiden sisältöä yhteisesti. Osioon liittyvät tehtävät voidaan jälleen kerran palauttaa sähköisesti ja huomioida arvostelussa. Tehtävien läpikäyntiin on taas hyvä varata kokonainen oppitunti. Tässä osiossa tulisi kiinnittää huomiota siihen, että oppilaat ymmärtävät fosforin olevan korvaamaton lannoite, joka turvaa tehokkaan ruuantuotannon onnistumisen. Myös lähitulevaisuuden fosforilannoitteiden käytön lisääntymisen syitä on hyvä pohtia yhteisesti ja tästä aiheesta voidaan myös saada aikaiseksi hyvää keskustelua oppilaiden kanssa, mikäli joillekin on muodostunut käsitys lannoitteiden käytön vähenemisestä esimerkiksi päästöjen vähentämiseksi.

Tutkimusvaihe III, 5 x 45 min

  • Kirjallisuuteen tutustuminen ja tehtävien teko sekä läpikäynti, 2 x 45 min
  • Esitysten teko fosforin kestävyysvajeen ratkaisuista, 2 x 45 min
  • Kasvatus- ja leväkokeen tulosten kerääminen ja läpikäynti, 45 min

 

Viimeisen tutkimusvaiheen materiaali on pitkälti englanniksi, joten kirjallisuuteen tutustumiseen kannattaa käyttää runsaasti aikaa. Lisäksi opettajan harkinnan mukaan asioita on hyvä käsitellä yhteisesti, jos englanninkielinen materiaali on opiskelijoille liian haastavaa. Tehtäviä on vähemmän kuin muissa osioissa, mutta niihin on tarkoitettu vastattavan hieman pidemmillä vastauksilla. Tehtävien läpikäynnissä on syytä painottaa fosforin uusiutumattomuutta, mutta on hyvä tuoda myös esille näkökulmaa siitä, ettemme voi tarkasti tietää fosforivarantojen absoluuttista määrää.

 

Tehtävien läpikäynnin jälkeen ryhmien on hyvä opettajan avustamana valita aiheet esityksilleen fosforin kestävyysvajeen ratkaisuista. Opetuskokonaisuuteen valmiiksi etsityn materiaalin pohjalta sopivia esityksien aiheita ovat ainakin seuraavat:

  • fosforin kierrätys kemiallisesti
  • fosforin kierrätys biologisesti
  • fosforilannoitteiden hyötysuhteen parantaminen
  • ruuan tuotantotapojen muuttaminen
  • tuotantokasvien geenimanipulointi
  • fosforin tuotannon tehostaminen.

Lisäksi ainakin fosforin kierrätykseen voidaan valita useita näkökulmia riippuen mistä kierrätettävä fosfori on peräisin. Ryhmille valitaan lisäksi opponentit ja ohjeistetaan ryhmiä, että he saavat opponoitavalta ryhmältään esitysmateriaalin ennakkoon nähtäväksi, jotta he voivat miettiä valmiiksi kysymyksiä esityksestä. Esitys voi toimia opetuskokonaisuuden arvioitavana työnä ja se voidaan esimerkiksi vertaisarvioida.

Toinen esitysten tekoon suunnitelluista artikkeleista (Herrera-Estrella et al.) ei ole vapaasti luettavissa internetissä, mutta opettaja voi ostaa artikkelin (31,50 $) ja näyttää sitä oppilaille tai oman harkinnan mukaan käyttää muita keinoja artikkelin saamiseksi oppilaille jaettavaksi (Google).

 

Kasvatus- ja leväkokeen tulosten keräämiseen ja niiden purkuun voi varata kokonaisen oppitunnin tai esimerkiksi lopun ja alun tämän osion muiden aiheiden tunneista.

Päätösvaihe, 2 x 45 min

  • Ryhmien esitykset ja opponointi, 45 min
  • Opetuskokonaisuuden loppukeskustelu, 45 min

 

Päätösvaiheen alkuun ryhmät pitävät vuorollaan esityksensä ja esitykset opponoidaan toisten ryhmien toimesta. Esityksiin ja opponointeihin käytettävä aika voi olla myös kaksi 45 minuutin oppituntia riippuen ryhmien määrästä ja siitä halutaanko esityksistä vielä erikseen keskustella koko muun luokan kanssa yhteisesti.

 

Loppukeskustelussa voidaan ottaa esille niitä teemoja, jotka ovat erityisesti jääneet mieliin oppilaiden tekemistä töistä ja tehtävistä. Koko luokan kesken voidaan ottaa kantaa, siihen millainen ongelma rehevöityminen tai fosforin kestävyysvaje on ja millaisia toimenpiteitä näiden ongelmien ratkaiseminen vaatii. Keskusteluun on hyvä tuoda myös esille vastakkaista näkökulmaa ainakin fosforin kestävyysvajeeseen liittyen. Jos oppilaat ovat käyttäneet paljon internet lähteitä opetuskokonaisuuden aikana he ovatkin jo saattaneet törmätä artikkeleihin tai mielipidekirjoituksiin, joissa fosforin loppumista ei pidetä todellisena ongelmana. Mikäli halutaan, niin aiheesta voidaan myös pitää väittely. Aivan viimeisenä palataan takaisin skenaarioon, opetuskokonaisuuden jälkeen oppilaille pitäisi olla melko selvää mistä skenaariossa esitetyn järven tila johtui ja kuka loppujen lopuksi on syyllinen järven tilaan!