Äärettömän äärellä – avaruusleiriltä uusia ajatuksia tiedeopetukseen

Avaruusleiri vie tiedeaineiden opettamisen uuteen sfääriin. Mea Karvonen ja Heikki Vilpponen kokivat käytännössä, miten laajasti avaruudesta voi opettaa.

Varmista, että lastitilan ovet ovat kiinni”, Mea Karvonen ohjaa avaruusaluksen miehistöä lennonjohdossa. Simulaatiossa avaruusalus, joka muistuttaa siipineen tynkää lentokonetta, pitäisi tuoda maahan turvallisesti.

Kone kuljettaa työvuoronsa avaruusasemalla päättäneitä astronautteja kotiin. Mea varmistaa, että happitaso ja lämpötila ovat kohdillaan. Lastitilan merkkivalo kuitenkin piippaa. Tilan ovi on yhä sepposen selällään.

”Varmista, että lastitilan ovet ovat kiinni”, Mea toistaa painavampaan äänensävyyn. Hän toistaa, toistaa, toistaa.

 

Ote on opettajien täydennyskoulusta järjestävän Honeywell Educators at Space Academyn kansainväliseltä avaruusleiriltä Huntsvillestä, Yhdysvaltojen Alabamasta. Helsinkiläinen viittomakielisen erityisluokan opettaja Mea Karvonen osallistui viikon mittaiselle leirille viime kesänä.

Leirillä Mea pääsi muun muassa simulaatiossa Marsiin ja teki lukuisia kokeita yhdessä muiden 98 opetusalan ammattilaisen kanssa. Mean tiimissä oli 15 kurssilaista.

Lisäksi Mea seurasi lukuisia kiinnostavia luentoja, joissa esimerkiksi astronautti ja Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan raketti-insinööri kertoivat työstään. Astronautit eivät muuten kärsi jalkapohjien kovettumista, vaan heille kovettumia tulee jalkapöytiin, koska avaruusasemilla liikutaan tarttumalla nilkoilla tankoihin. Hassuna faktana luennoilta tarttui mieleen myös se, että Mars-mönkijä Curiosity laulaa itselleen synttärilaulun kerran vuodessa.

Leirille Mea meni paremman tiedeaineiden opetuksen tähden.

– Vaikka Suomi on edistynyt koulutusmaa, täytyy sanoa, että Yhdysvalloissa tiedeopetus on omaa luokkaansa. Suomessa opettaja antaa liian usein kysymykset lapsille valmiiksi, Mea pohtii.

Yhdysvalloissa lapset ovat pienestä pitäen mukana virallisissa tieteellisissä tutkimusprojekteissa ja tutkijan taitoja opetetaan heti.

– Onneksi uusi ops muuttaa tätä meilläkin.

Yhteistyötehtävässä Mea Karvonen ryhmineen ylitti myrkkyjokea, mutta tiiliskivet eivät riittääneet perille. Niitä kuljetettiin jonon kärkeen yksi kerrallaan.

Minuutteja on kulunut jo parikymmentä siitä, kun Mea ensimmäisen kerran huomautti, että lastitilan ovi on edelleen auki. Vieläkään avaruusaluksella ei löydetä oikeaa nappia oven sulkemiseen.

Avaruusalus lentää lopulta ilmakehän läpi ovet selällään. Simulaatiossa se on mahdollista, todellisuudessa kone olisi palanut karrelle astronautit mukanaan.

– Nauroimme laskeutumistamme hervottomasti, Mea kuvailee.

Ja se on olennaista. Nimittäin tämä on se asenne, jota Mea on leirin jälkeen korostanut aiempaa enemmän myös luokassaan. Ei ole niin vakavaa, jos mokaa.

– Itse asiassa avaruusohjelmissa ei edes pyritä onnistumisiin testivaiheessa, vaan yritetään löytää kaikki mahdollinen, missä voi mennä pieleen. Oikealla hetkellä ei ole varaa epäonnistua.

Ei ole niin vakavaa, jos mokaa.

Leiriltä jäi käteen useita helposti erityisluokassakin sovellettavia tuntisuunnitelmia. Mean viittomakielisellä luokalla joillakin oppilailla on kommunikaatio- ja kielivaikeuksia.

– Varsinkin tieteellisten ilmiöiden opettaminen kielen kautta voi olla hankalaa. Olisi raskasta kehittää itse joka tunnille toiminnallinen projekti alusta alkaen. Nyt on pohjia, joita soveltaa.

Suoraan leiriltä luokkaan Mea on tuonut muun muassa ship the chip -tehtävän. Siinä ideana on lähettää perunalastu ehjänä toiseen maahan.

– Oppilaiden pitää miettiä, miten sipsi ja sitä ympäröivä paketti pysyvät ehjinä koko matkan.

Syksyllä Mean yhdysluokan oppilaat pudottelivat paketteja rappusissa intoa puhkuen. Innostus löytyi lopulta, vaikka tehtävän suunnitteluvaiheen vaikeuksissa monen olisi tehnyt mieli luovuttaa.

– Sen tässä on opinnut, että oppilaille on annettava aikaa toistaa näitä juttuja. Samalla he oppivat sinnikkyyttä.

Kun haasteet on voitettu yhdessä, olo on kuin voittajalla. Luokka lähettää rappusissa testatut erilaiset sipsipaketit losangeleslaisen luokan avattavaksi. Luokka videokuvaa paketin avaamisen ja selvittää, matkustivatko sipsit ehjänä perille.

 

Mea löysi lerille ystävänsä Heikki Vilpposen ansiosta. Tai oikeastaan alkujuuri oli Heikin vaimo Taru, joka muutama vuosi sitten törmäsi leiritietoon somen luokanoperyhmässä.

Ensin leirille haki ja pääsi fysiikan- ja matematiikanopettaja Heikki, kesällä 2016. Hän hehkutti kokemusta siinä määrin, että Mea pisti heti hakemuksen vetämään. Hänen leirikokemuksensa on viime kesältä.

Leirille pääsyn edellytys on, että hakija opettaa tiedeaineita peruskoulussa – oivallista siis sekä luokan- että aineenopeille. Leirihakua varten koululta pitää saada todistus työpaikasta. Hakemuksessa opettajan pitää pohtia omaa suhdettaan tiedeaineiden opettamiseen sekä perustella, miten avaruusteemat voisi tuoda käytännössä opetukseen.

Heikki Vilpponen seuraa komentokeskuksessa, miten avaruussukkulatehtävä etenee.

Kesä 2016 avaruuslerillä. Heikin työryhmä tarttuu kananmunaan. Sille on tarkoitus rakentaa lämpökilpi, joka suojaa sitä puhalluslampun tulelta. Kananmuna korvaa testissä ihmisen, puhalluslamppu puolestaan ilmakehän poltteen.

Tehtäviin on käytettävissä tietyt materiaalit hintoineen ja kokonaisbudjetti. Tällä halutaan osoittaa, että avaruustutkimuksesta paljon riippuu rahasta. Teknologia veisi ihmisen jo Marsiin, mutta rahaa uupuu.

Tarjolla olevat materiaalit palavat yksi toisensa perään. Teräsvilla, alumiinifolio, metalliverkkokin. Kananmuna kypsyy, astronautti kuolee.

Yllättäen parhaaksi suojaksi paljastuu keittiöstä tuttu lasagnelevy.

Sitten kananmuna pitäisi vielä saada laskeutumaan rikkoutumatta kahden kerroksen välillä. Laskuvarjo tehdään silkkipaperista ja laskeutumismönkijä muovipullosta ja pehmusteista.

Useita rikkoutuneita munia myöhemmin yksi laskeutuu pullossa ehjänä ilmapallolle. Pullo vierii lisäksi pisimmälle koko porukan mönkijöistä. Auton näköiset mönkijät eivät pärjää vierintäkisassa, vaikkei niissä ole mitään vikaa.

Heikin mielestä kanamunakoe oli leirin paras testi, koska se oli niin havainnoillinen.

– Leirillä tarkoitus oli ylipäätään saada osallistujat ajattelemaan toisin ja hakemaan erilaisia ratkaisuja, Heikki täsmentää.

Heikki palaa syksyllä opintovapaaltaan takaisin työhönsä Tapiolan kouluun ja ottaa kananmunatestin todennäköisesti käyttöön yläluokkien tunneilla.

Mars-missiota harjoiteltaessa on tärkeää heti laskeutumisen jälkeen saada käyntiin elämää ylläpitävät ohjelmat, kuten vesijärjestelmä ja ilmanpuhdistus.

Yhdessä vietetty viikko hitsasi eri puolilta maapalloa kotoisin olleesta leiriporukasta lähes perheen. Sekä Heikki Vilpponen että Mea Karvonen pitävät uusiin kollegoihin yhteyttä. He jakavat idoita somessa, ja tarkoitus on tehdä myös yhteisiä tuntisuunnitelmia ja proggiksia.

Opet avaruudessa

Opettajille suunnatussa avaruusakatemiassa opettajat pääsevät tekemään erilaisia tehtäviä, jotka avaavat avaruustutkimuksen maailmaa ja antavat eväät monipuolisempaan tiedeaineiden opettamiseen kouluissa.

Opettajien täydennyskoulutusohjelman Educators at Space Academyn avaruusleirillä tehdään avaruuslentosimulaatioita esimerkiksi Marsiin, testataan kuun vetovoimaa, rakennetaan miniraketti ja minitietokone sen sisään. On myös luentoja, joilla muun muassa astronautit kertovat työstään.

Leirit ajoittuvat kesään, haku niille useimmiten loppuvuoteen. Leiri on osallistujille maksuton. Myös matkakulut ja majoitus korvataan.

Mea Karvonen

  • Kolmekymppinen viittomakielisen erityisluokan luokanopettaja Pitäjänmäen peruskoulussa Helsingissä.

  • Osallistui Space Campiin kesällä 2017. Sai leiriltä lukuisia ideoita erityisesti ympäristöopin opetukseen.

Heikki Vilpponen

  • Kolmekymppinen fysiikan- ja matematiikanopettaja Tapiolan koulussa Espoossa.

  • Ollut pari vuottta opintovapaalla opiskellen musiikkikasvatusta Taideyliopistossa.

  • Palaamassa opetustyöhön ensi syksynä, jolloin aikoo hyödyntää avaruusleirillä saamiaan oppeja.