OIKEAT VÄLINEET VEDEN ÄÄRELLE

Transkriptio

1 OIKEAT VÄLINEET VEDEN ÄÄRELLE Jukka Tulivuori Opetusneuvos Yleissivistävä koulutus Oppimisympäristöjen kehittäminen Opetushallitus

2 OPETUSSUUNNITELMA - Opetussuunnitelman perusteissa oppiminen ymmärretään yksilölliseksi ja yhteisölliseksi tietojen ja taitojen rakennusprosessiksi. - Oleellisinta ei enää ole, mitä opitaan, vaan miten opitaan. - Ympäristö- ja luonnontiedon opetus alaluokilta lukioon tukeutuu tutkivaan ja ongelmakeskeiseen lähestymistapaan. - Lähtökohtana ovat oppilaan ympäristöön ja oppilaaseen itseensä liittyvät asiat, ilmiöt ja tapahtumat sekä oppilaan aikaisemmat tiedot, taidot ja kokemukset.

3 OPETUSSUUNNITELMA - Kokemuksellisen ja elämyksellisen opetuksen avulla oppilaalle kehittyy myönteinen ympäristö- ja luontosuhde.

4 MITÄ VESISTÖOPETUS VOI OLLA? Luotsaten Itämeren - veden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien tutkiminen - veden eliöiden (plankton, kasvit, eläimet) tutkiminen - mahdollisesti myös esimerkiksi valuma-alueen maantieteellinen tutkimus sisältäen myös kulttuurihistorian ja maankäytön tarkastelun - johtopäätösten teko, tulosten julkistaminen ja vaikuttavuuden arviointi

5 TUTKIMUSSUUNNITELMA - ensimmäiseksi kannattaa laatia yhdessä luokan kanssa tutkimussuunnitelma, lähtökohtana se keskeinen asia, mitä halutaan selvittää - tämän perusteella valitaan sitten tutkimuspaikka ja - välineet

6 VEDEN FYSIKAALISTEN JA KEMIALLISTEN OMINAISUUKSIEN TUTKIMINEN Veden väri Veden värin tarkkaileminen onnistuu valkolevyn avulla. Tehtävä soveltuu kaikille luokka-asteille. Happipitoisuus Happipitoisuus määritetään happimittarilla tai titraamalla. Titraus soveltuu parhaiten vuosiluokille ja lukioon. Ravinnepitoisuus Ravinnepitoisuuksia voidaan määrittää pikareagensseilla. Suomen niukkaravinteisille vesille pikareagenssit eivät useinkaan riitä, mutta jäteveden tai voimakkaasti rehevöityneen veden vertaaminen niukkaravinteiseen veteen onnistuu. Reagensseja saa koulutarvikkeita välittävien tukkuliikkeiden kautta.

7 VEDEN FYSIKAALISTEN JA KEMIALLISTEN OMINAISUUKSIEN TUTKIMINEN Happamuus Happamuus voidaan määrittää ph-paperilla puolen yksikön tarkkuudella tai ph-mittarilla tarkemmin. Haitallisten aineiden pitoisuuksien määrittäminen vaatii yleensä niihin erikoistuneen laboratorion.

8 VEDEN FYSIKAALISTEN JA KEMIALLISTEN OMINAISUUKSIEN TUTKIMINEN Tulosten tallentaminen ja tulkinta Tulosten tallentamista varten kannattaa tehdä taulukko, johon kootaan yhteen eri luokkien mittaustulokset ja myöhemmin eri vuosiluokkien tulokset. Näin koululle syntyy oma veden laadun tietokanta. Taulukon avulla päästään vertaamaan kevään, syksyn ja talven arvoja keskenään. Tuloksia on syytä verrata vesistöalueen virallisiin tutkimustuloksiin. Niistä saat tietoa esimerkiksi paikallisilta ELYkeskuksilta.

9 VEDEN ELIÖIDEN TUTKIMINEN Kasviplanktonin määrittämiseen mikroskoopilla tarvitaan vähintään kertainen suurennos. Toisaalta levien suhdetta ympäristömuuttujiin voidaan tukia melko yksinkertaisin koejärjestelyin, joissa oleellista ei ole levien määrittäminen, vaan niiden kasvun ja elintoimintojen seuraaminen.

10 VEDEN ELIÖIDEN TUTKIMINEN Eläinplanktonin näytteenottoon sopiva haavikankaan tiheys on 50 tai 100 μm. Vesikirput ja hankajalkaiset näkyvät paljaalla silmälläkin, mutta yksityiskohtein tarkasteluun tarvitaan mikroskooppi.

11 VEDEN ELIÖIDEN TUTKIMINEN Luotsaten Itämeren Eläinplanktonin elinympäristöön liittyviä tutkimuksia 1. Vertaillaan erilaisten vesistöjen planktonlajistoa. 2. Vertaillaan rannan ja ulapan eläinplanktonlajistoa. 3. Vertaillaan eri vuorokaudenaikoina eri syvyyksistä otettuja näytteitä. Eläinplanktonin kasvatuskokeet Isokokoiset vesikirppulajit ovat yksinkertaisia koe-eläimiä. Kasvatukseen soveltuu lasipurkki. Isoja vesikirppulajeja löytyy helpoimmin lammikoista tai aivan pienistä järvistä. Ruokitaan vesikirppuja muutaman päivän välin levillä. Leviä voi kasvattaa toisessa purkissa. Mikäli haluaa pitää leväviljelmän pitkään hengissä, annetaan sille ravintoliuosta viikon välein. 1. Kasvatetaan vesikirppuja erilaisissa lämpötiloissa 2. Jos on käytössä akvaario, voi kokeilla, miten vesikirppujen käy kalojen joukossa.

12 VEDEN ELIÖIDEN TUTKIMINEN Luotsaten Itämeren Lajiluettelo Yksinkertainen havaittujen lajien luettelo antaa jo hyvän käsityksen vesistön tilasta. Vesikasvit indikaattoreina Vesikasveja voidaan käyttää likaantuneisuuden ilmentäjinä ja kasvupaikan karuus rehevyys arvioinnissa.

13 VEDEN ELIÖIDEN TUTKIMINEN Luotsaten Itämeren Linjamenetelmä Tarvikkeet - kompassi - narukerä, johon metrilukemat on merkitty (narua vähintään 20 metriä) tai rullamitta - pohjaan ulottuva seiväs Tehdään näin - Valitaan kasvillisuuslinjan paikaksi runsaskasvuinen, hitaasti syvenevä kohta. Linjat perustetaan paikkoihin, joissa ne voidaan mahdollisimman hyvin paikallistaa vuosienkin kuluttua tai alkupiste määritetään GPS-laitteella. Linjan suunta määritetään kompassilla tai selvällä maamerkillä. - Kiinnitetään narun alkupää rantapuuhun ja kuljetaan rantaviivaa nähden kohtisuoraan avoveteen. Pystytetään seiväs pohjaan kohdalle, jossa kasvillisuus loppuu ja kiinnitetään naru seipääseen. - Tehdään näyteruutu (1 x 1 m) kullekin kasvillisuusvyöhykkeelle (ilmaversoiset, kelluslehtiset, uposkasvit) tai joessa virtaamaltaan / kasvillisuudeltaan selvästi erottuvalle jokijaksolle. - Tehdään lajilista ja arvioidaan näyteruudulta lajien peittävyys prosentteina kasvillisuudesta sekä kirjataan ylös tieto kasvupaikkamuuttujista. Vinkki: neliömetrin näytealalla kämmenen ala = yksi prosentti. Koska eri lajit voivat kasvaa kerroksittain, voi lajien yhteenlaskettu peittävyysprosentti olla yli sata.

14 VEDEN ELIÖIDEN TUTKIMINEN Luotsaten Itämeren Selkärangattomat Vedessä ja rannoilla elää monimuotoinen joukko selkärangattomia eläimiä. Nämä pienet ötökät voivat olla yleisiä joka paikan lajeja tai tiukasti erikoistuneita, vain tietyn tyyppisessä ympäristössä viihtyviä lajeja. Monimuotoisuus tekeekin ötököistä ihanteellisen tutkimuskohteen kouluopetukseen. Varsinkin, kun määrittäminen sukutasolle onnistuu hyvin kuvallisten oppaiden avulla. Vertailemalla kosken ja suvannon, karun ja rehevän järven, kallio-, hiekka-, savi- ja mutarantojen, matalan ja syvän veden lajeja päästään kiinni ympäristötekijöiden merkitykseen elinpaikan valinnassa.

15 Oikeat välineet veden äärelle / Tulivuori & Rosenberg Luotsaten Itämeren aalloille Jatkuvat reaaliaikaiset mittaukset Veden laatua voi mitata ympäri vuoden. Tulokset siirretään langattomasti tutkijoiden verkkosivuille. Valuma-alueilla mitataan sekä virtaamaa että veteen liuenneita aineita. Oppilaat voivat verrata omia tuloksiaan verkosta löytyvään mittausdataan. M. Osaamisen Rosenberg ja sivistyksen parhaaksi / Luode

16 Oikeat välineet veden äärelle / Tulivuori & Rosenberg Luotsaten Itämeren aalloille Valuma-alueilla mitataan mm. kokonaistyppeä ja kokonaisfosforia. M. Osaamisen Rosenberg ja sivistyksen parhaaksi / Luode

17 Oikeat välineet veden äärelle / Tulivuori & Rosenberg Luotsaten Itämeren aalloille Jatkuvat reaaliaikaiset mittaukset Perusparametrit mitataan usein kentällä CTD-sondilla. Osassa välineistä on sisäänrakennettu GPS. M. Osaamisen Rosenberg ja sivistyksen parhaaksi / Luode

18 Oikeat välineet veden äärelle / Tulivuori & Rosenberg Luotsaten Itämeren aalloille Optinen mittaustekniikka Optiset mittalaitteet ovat tarkkoja. Ne sijoitetaan suoraan mitattavaan veteen. Optisesti voidaan mitata: - liuennutta happea - sameutta - klorofylliä - fykosyaniineja (sinilevät) M. Osaamisen Rosenberg ja sivistyksen parhaaksi / Luode

19 ERINOMAISTA LISÄMATERIAALIA LÖYTYY YHTEISTYÖTAHOJA Ympäristökeskukset Vesiensuojeluyhdistykset SLL, Luonto-Liitto, WWF Alan yritykset

20 OPAS Opetushallitus julkaisee lähiviikkoina uuden Luonnontieteiden opetuksen tilat, välineet ja työturvallisuus oppaan verkkosivuillaan Oppaassa ovat myös välineluettelot, seuraavassa esimerkkinä yläkoulun vesistöopetuksen välineitä:

21 OPAS Veden ominaisuuksien määrittämiseen lämpömittareita; tavallisia ja minimi-maksimimittari mittanauha/syvyysmitta näyteastiat Secchi-levy näkösyvyyden määrittämiseen sekuntikello veden virtausnopeuden tutkimista varten vedennoudin vesinäytteiden ottamiseen eri syvyyksiltä (lämpömittarilla tai ilman) vesisalkku, jolla voi määrittää esim. ph:n, nitraatit, nitriitit, fosforin, raudan, happipitoisuuden ja veden kovuuden

22 Vesieliöstön tutkimiseen alus-, kuoppa- ja peitinlasit akvaario näytteille eläin- ja kasviplanktonhaavit kasviprässi kaukoputki kestopreparaatit planktonista kiikarit mikrokotelot prässätyt kasvinäytteet stereo- ja valomikroskoopit suurennuslasit vesihyönteishaavit OPAS

23 SUOMALAISET TOIMITTAJAT Luotsaten Itämeren

24 Itämeri-seminaari LÄHTEET Kiitokset Lea Houtsoselle, Marja-Leena Loukolalle ja Mirja Rosenbergille! ps. Tilaa Itämeri-lähettiläs koulullesi!