TOIMINTAKERTOMUS 2009-10 Marja Happonen & Maija Aksela 0
Sisällys 1 Alkusanat... 2 2 Toiminnan kuvaus... 3 2.1 Toiminnan tavoitteet ja strategia... 3 2.1.1 Opetuksen tavoitteet... 3 2.1.2 Yritysten näkökulma... 4 2.1.3 Laitevalmistajien näkökulma... 6 2.1.4 Yliopiston näkökulma... 6 2.2 Toiminnan rahoitus ja yhteistyötahot... 7 2.3 Toiminnan organisointi... 8 2.3.1 Ohjausryhmä... 8 2.4 Toimintamallit... 9 3 Toimintavuosi 2009-10...11 3.1 Teemat...11 3.2 Toimintamallit ja osallistujat...11 3.3 Tapahtumat, jotka näkyivät Kemianluokka Gadolinissa...13 3.4 Toiminta muualla...16 3.5 Kemian Gadolin -klubit 2009-10...18 3.6 Kuukauden työt...19 4 Yritysyhteistyö...20 4.1 Kemianluokka Gadolinin ja yritysten yhteistyötapahtumat...20 4.2 Uusia laitteita AGA:lta, Bruker Opticsilta ja Laskentavälineeltä...21 4.3 Kokeellisia töitä yhteistyössä...22 5 Aineenopettajankoulutus ja opettajien täydennyskoulutukset...23 1
1 Alkusanat Kemianluokka Gadolinin tavoitteet, toiminta- ja rahoitusmallit sekä toisen vuoden toiminta on koottu tähän toimintakertomukseen. Toimintakertomuksen laadinnassa on käytetty sähköistä varauskalenteriamme, tilastoja, kokousmuistioita ja toimintaa kuvaavia materiaaleja. Kuvia on valittu toimintavuoden aikana kerätystä kuvapankista. Kemianluokka Gadolin on pilottihanke, jonka yhteistyötahoina ovat Kemianteollisuus ry, kemian laitos, kemian opetuksen keskus (Kemma) ja lukuisia kemianteollisuuden yrityksiä, sekä laite-, oppimateriaali- ja materiaaliyrityksiä. Pilottihanke on kolmivuotinen, mutta tavoitteisiin on kirjattu Kemianluokka Gadolinin toiminnan vakauttaminen ja jatkaminen myös pilottivaiheen jälkeen. Kemianluokka Gadolinin toimintaa ohjaa ohjausryhmä, joka koostuu Kemian laitoksen, Kemianteollisuus ry:n, Kemian opetuksen keskuksen, Opettajankoulutus laitoksen, Opetushallituksen, MAOL ry:n, Suomen kemian seuran Kemian opetuksen jaoston, sekä kemianalan yritysten edustajista (ks. tarkemmin s. 8 ). Toinen toimintavuosi on ollut Kemianluokka Gadolinissa hyvin aktiivinen ja toimintaa on järjestetty monipuolisesti. Kemiaa, kemian opetusta, kemian alan yrityksiä ja kemian mahdollisuuksia on tuotu esiin innostavasti ja kohderyhmille räätälöidysti ympäri vuoden. Kemianluokka Gadolinissa ja Kemianluokka Gadolinin työpajoissa on vieraillut paljon väkeä lapsista isovanhempiin, oppilaista opettajiin, kouluhallinnosta yritysväkeen, sekä taiteentekijöistä tieteentutkijoihin. Toiminta alkoi toisena toimintavuonna 6.8.2009 biologian opettajien toiminnallisella laboratoriovierailulla ja päättyi 2.7.2010 Japanin prinsessan vierailuun Kemianluokka Gadolinissa. Koordinaattorina toimivat FM Greta Tikkanen ja varakoordinaattori FL Johannes Pernaa. Kemianluokan assistenttina toimi kokeellisuudessa FM Marja Happonen ja molekyylimallinnuksessa FM Jenni Västinsalo. Lukuvuoden aikana Gadolinissa ohjasivat useat kemian aineenopettaja opiskelijat sekä kemian opetuksen kurssien Kokeellisuus kemian opetuksessa I & II, sekä Mallit ja visualisointi opiskelijat. Lisäksi tutkimuslaboratorio vierailuita ja Gadolin klubeja olivat pitämässä useat kemian laitoksen ja yhteistyöyritysten tutkijat. Hankkeen jatkotavoitteisiin vuosina 2010-2011 kuuluvat mm. Kemianluokka Gadolinin toimintamuotojen vakiinnuttaminen osaksi koulujen ja oppilaitosten opiskelua, toiminnan rahoituksen vakauttaminen sekä sopivien toimintamallien kehittäminen eteenpäin yhdessä yhteistyötahojen kanssa. Kiitos kaikille yhteistyötahoille aktiivisesta ja innovatiivisesta yhteistyöstä Kemianluokan hyväksi! Iloa ja elämyksiä kemiasta Kemianluokka Gadolinissa! 2
2 Toiminnan kuvaus 2.1 Toiminnan tavoitteet ja strategia Kemianluokka Gadolinin toimintaa ja toiminnan arviointia ohjaavat sen tavoitteet. Kemianluokka Gadolin on yhteisöllinen hanke mielekkään kemian opetuksen, oppimisen ja opiskelun tueksi. Kemianluokka Gadolinin tavoitteena on kehittää ja tuottaa sellaista toimintaa ja materiaalia, jolla tuetaan positiivista kemiakuvaa, kemian opetusta ja oppimista, kemianalan ja kemiantutkimuksen tuntemusta, sekä innostetaan ja kannustetaan kemian pariin. Näillä toimilla Kemianluokka Gadolin pyrkii tukemaan yliopiston, koulujen, yritysten ja muiden yhteistyötahojen lyhyiden ja pitkän aikavälin päämääriä. Saumaton yhteistyö eri yhteistyötahojen välillä on kemianluokka Gadolinin tärkein tavoite, joka mahdollistaa innovatiivisen, monipuolisen, asiantuntijuuteen perustuvan, innostavan ja opetusta tukevan kehitys- ja tutkimustyön kemianopetuksessa. Seuraavissa kappaleissa on käsitelty tavoitteita eri näkökulmista. Kuva 1 Kemian aineenopettajaopiskelijat ohjaavat esikoululaisten vierailua Kemianluokka Gadolinissa. 2.1.1 Opetuksen tavoitteet Kemianluokka Gadolinin opetukselliset tavoitteet pohjautuvat valtakunnallisiin opetussuunnitelman perusteisiin (ks. http://www.oph.fi/koulutus_ja_tutkinnot), jotka huomioimalla tuemme kemian kouluopetusta eriasteilla, sekä uusimpaan kemianalan, kemian oppimisen ja opetuksen tutkimustietoon, jolla tuetaan kemianalan tietoisuuden lisäämistä, opetuksen kehitystä ja kemian osaamista yhteiskunnassa. Tavoitteena on merkityksellisen ja mielekkään opetuksen, oppimisen ja opiskelun tukeminen eri oppilas-, opiskelija-, opettaja- ja yhteistyöryhmille. Kemianluokka Gadolin pyrkii opettamaan kemiaa tavalla, joka 3
innostaa kemiaan ja auttaa ymmärtämään kemiaa paremmin. Oppimisen elämyksiä tuottamalla pyrimme tuomaan kemiaa positiivisella ja monipuolisella tavalla esiin ja samalla vahvistamaan positiivista kuvaa kemiasta, kemiantutkimuksesta ja kemianalasta. Tavoitteisiin pääsemiseksi eri vierailijaryhmille räätälöidään työpajoja tukemaan vierailujen oppimis- ja muita tavoitteita. Tärkeänä tavoitteena on myös ottaa huomioon oppilaiden tai vierailijoiden taitotaso aina vierailun suunnittelusta palautelomakkeen muotoiluun saakka. Lukuisat kokeelliset työohjeet ja mallinnuspajat sekä esitykset muokataan jokaiselle vierailijaryhmälle sopiviksi. Kemianluokan opetuksen tavoitteena on integroida toimintaan ajankohtainen tutkimus ja kemian monipuoliset sovellukset sekä yhteiskunnallinen merkitys, sekä ammatinvalintatieto. 2.1.2 Yritysten näkökulma Kemianluokka Gadolin toimii yhteistyössä useiden yritysten kanssa. Yritykset pääsevät Kemianluokka Gadolinin kanssa yhteistyössä vaikuttamaan eri vierailijaryhmien kemianalan tuntemukseen, kemian merkityksen ja tutkimuksen esille tuomiseen sekä mielikuvien muodostamiseen. Yhteistyössä saamme kemiasta kiinnostavaa ja alan huippuosaajat pääsevät tekemään monipuolista yhteistyötä ja vaikuttamaan koulumaailman kanssa. Yritysten kanssa kehitetään yhteistyössä kokeellisia töitä, jotka liittyvät yrityksen painopistealueisiin. Yhteistyössä kehitetyt työt tuovat Kemianluokka Gadolinin vierailijoille yrityksen kemiaa esiin tavalla, jossa pääsee itse tekemään ja kokemaan. Tällöin yrityksen osaaminen tulee opiskelijoille paremmin esiin ja teoriassa voidaan tuoda yrityksen osaamista näkyville. Töissä tarvittavat yritysten lahjoittamat laitteet, välineet, opetusmateriaalit ja kemikaalit mahdollistavat Kemianluokka Gadolinin opetuksessa sellaisten töiden tekemisen, joihin ei peruskouluissa ja lukioissa normaalisti ole tarvittavia resursseja. Kemian ala tarvitsee osaajia monella eri tasolla, niin huippututkijoita kuin laborantteja, huoltomiehiä ja markkinointi- ja viestintähenkilöstöä, rekkakuskeja ja siivoajia, taloushenkilöstöä ja tuotannon väkeä, joten on tärkeää, että yritysten uravaihtoehtoja voidaan tuoda esiin ja kemian osaamista painotetaan myös muiden kuin kemistien työnkuvassa. Useat eri tilaisuudet, joissa Gadolin on mukana järjestämässä ohjelmaa, tarjoavat yritysten tutkijoille erinomaisen mahdollisuuden kertoa yrityksen ja oman tutkimuksensa erityisalueesta ja verkottua nuorten ja opiskelijoiden kanssa. Opiskelijoiden innostaminen ja motivoiminen yrityksen painopistealueille voi hyvin tapahtua juuri Kemianluokka Gadolinissa. 4
Kemianalan näkyvyyden ja positiivisen kemiakuvan luomisessa yhteistyön näkyvyydellä on tärkeä merkityksensä. Lasten ja nuorten oppimisen ja innostuksen tukeminen vahvistaa yrityksen positiivista kuvaa. Yhteistyön näkyminen vierailuilla, markkinoinnissa ja lehtijutuissa vahvistaa yrityksen tunnettavuutta ja yrityksen osaamisalueiden kemian tuntemusta. Kemianluokka Gadolin palvelee yhteistyöyrityksiään järjestämällä yrityksen henkilökunnalle tai yhteistyökumppaneille ohjattuja vierailuita Kemianluokka Gadoliniin tai järjestämällä työpajoja ja ohjelmaa yrityksen tiloissa. Näillä vierailuilla Kemianluokka Gadolinin toiminta tulee yritykselle tutuksi ja kemian oppiminen on elämys, niin lapsille kuin viestintäjohdollekin. Räätälöimme yritysyhteistyö vierailut, esitykset ja työpajat aina kohderyhmän, ajan ja aihetoiveiden mukaan. Pyrimme kehittämään yhteistyötä jatkossakin eteenpäin ja luomaan uusia toimivia yhteistyömalleja, sekä edelleen kehittämään ja vahvistamaan jo olemassa olevia. Innovatiiviset ratkaisut ja aloitteellinen yhteistyö mahdollistavat monipuolisen vuorovaikutuksen Kemianluokka Gadolinin, yritysten, kemian laitoksen, koulumaailman ja muun yhteiskunnan välille. Kuva 2. AGA oy:stä Aila Weaver ja Minna Matrone kertoivat AGA:sta ja kaasujen kemiasta lukion kemiankilpailussa pärjänneille opiskelijoille ja heidän kemianopettajilleen komppapäivien yhteydessä. 5
2.1.3 Laitevalmistajien näkökulma Kemianluokka Gadolin tekee yhteistyötä useiden eri laitevalmistajien kanssa. Laitteet ja laitevalmistajat saavat Kemianluokka Gadolinin kanssa yhteistyössä positiivista näkyvyyttä ja uusia osaavia käyttäjiä. Yhteistyöllä laitevalmistajien kanssa Kemianluokka Gadolinissa voidaan toteuttaa sellaisia töitä, joita ei peruskouluissa ja oppilaitoksissa normaalisti pystytä toteuttamaan. Laitevalmistajien rooli Kemianluokka Gadolinin oppilastöiden kehittämisessä ja mahdollistamisessa on tärkeä. Oikeilla laitteilla ja hyvin suunnitelluilla töillä voidaan kehittää Kemianluokka Gadolinista nykyaikainen ja tutkimuslaboratoriota simuloiva vierailulaboratorio. Kemianluokka Gadolinissa koulutetaan kemian aineenopettajia ja kemian aineenopettajaopiskelijoita. Kemian opetuksen täydennyskoulutuksissa kemian opettajat pääsevät kokeilemaan ja tutustumaan laitteisiin käytännössä. Aineenopettajaopiskelijat toteuttavat kurssiensa yhteydessä uusien töiden suunnittelua, ohjaavat laitteiden käyttöä vierailijaryhmien kanssa ja omaksuvat laitteet osaksi omaa osaamistaan jo opiskeluaikana. Opettajien hyvä laitteiden käyttötaito ja teoriatieto mahdollistavat ja helpottavat laitteiden käyttöönottoa myöhemmin kouluissa ja muissa työpaikoissa. 2.1.4 Yliopiston näkökulma Kemianluokka Gadolinin toiminta on Helsingin yliopiston tavoitteiden mukaista. Kemianluokka Gadolin toteuttaa yliopiston kolmatta tehtävää tehdä yhteistyötä ympäröivän yhteiskunnan kanssa tukien yritysyhteistyötä sekä koulu ja oppilaitosyhteistyötä. Kemianluokka Gadolinin toiminta tukee valmistuvien maistereiden, lisensiaattien ja tohtoreiden sekä aineenopettajien osaamisen kehittämistä osana elinikäisen oppimisen periaatteita. Samalla yliopisto saa ajankohtaista tietoa koulutuksen vaatimuksista ja työelämän tarpeista. Toiminta tarjoaa monipuoliset mahdollisuudet tehdä tutkimusta kemian oppimisesta, opetuksesta ja opetusmateriaaleista. Kemianluokan toiminta ja useat tutkimukset edistävät mahdollisuuksia tehdä kansallista ja kansainvälistä yhteistyötä kemian opetuksen alalla. 6
Kemian opetuksen vahvistaminen yleissivistävissä oppilaitoksissa ja nuorten kiinnostuksen herättäminen kemiaa kohtaan on tärkeää. Peruskoulun ja lukion jälkeen kemianalan jatko-opinnot valitsevien nuorten määrään voidaan vaikuttaa tukemalla opetusta ja kemian alan kiinnostavuutta. Toiminta tukee positiivisen mielikuvan luomista kemiasta kokeellisena ja tulevaisuudessakin merkittävänä tieteenä. Kemian opettajankoulutusyksikkö hyödyntää Kemianluokka Gadolinia kursseillaan ja Kemian opetuksen keskus järjestää täydennyskoulutusta luokanopettajille ja aineenopettajalle Kemianluokka Gadolinin tiloja ja uusimpia opetusmateriaaleja hyödyntäen. (Ks. luku 5) 2.2 Toiminnan rahoitus ja yhteistyötahot Kemianluokka Gadolin toimii yhteistyössä Helsingin yliopiston kemian laitoksen, yritysten opetusalanjärjestöjen sekä koulujen ja oppilaitosten kanssa. Kemianluokka Gadolinin toimintaa tukevat yrityksen kantavat yhteiskuntavastuutaan tukemalla lasten ja nuorten kiinnostumista ja oppimista kemiassa. Kemianluokka Gadolin toimii Kemian laitoksen tiloissa ja kemian laitos tukee toimintaa tarjoamalla tilat toiminnalle. Kemianluokka Gadolinin rahoitus pohjautuu yhteistyösopimuksiin eri yhteistyötahojen kanssa. Toiminta perustuu WIN-WIN-WIN malliin, jossa oppilas pääsee oppimaan ja kokemaan jotain uutta kemian opetuksessa, oppilas tutustuu kemian alaan ja ymmärtää kemian merkityksen yhteiskunnassa, kemia opettajankoulutusyksikkö voi kouluttaa tulevia opettajia käytännössä ja kehittää uutta opetusmateriaalia kemian opetukseen, Kemian opetuksen keskus voi täydennyskouluttaa opettajia käyttäen Kemianluokka Gadolinissa / opetuskursseilla kehitettyjä materiaaleja, yritykset pääsevät tukemaan arvokasta työtä lasten ja nuorten kiinnostuksen ja oppimisen sekä kemian opetuksen kehityksen hyväksi. AGA Oy Borealis Polymers Oy Bruker Corporation Danisco Oy Helsingin kaupunki, Opetusvirasto Is-Vet Oy Laskentaväline Kemianteollisuus ry Helsingin yliopiston Kemian laitos Kemira Oyj MAOL ry Neste Oil Oyj Opetushallitus PLD Finland Oy Suomen Kemian Seura, Kemianopetuksen jaosto VWR International Oy 7
2.3 Toiminnan organisointi Kemianluokka Gadolinin toimintaa johtaa hankkeen ohjausryhmän tuella Kemian opetuksen keskuksen johtaja, professori Maija Aksela. Hankkeen käytännön toteutuksesta vastasivat lukuvuonna 2009-2010 koordinaattori FM Greta Tikkanen ja varakoordinaattori FL Johannes Pernaa. Lisäksi toiminnassa oli mukana kokeellisuudesta vastannut assistentti FM Marja Happonen ja mallinnuksesta vastannut assistentti FM Jenni Västinsalo, sekä 16 kemian jatko- ja perustutkinto-opiskelijaa opintokäyntien ohjaajana sekä sisältö- ja verkkomateriaalin tuottajana. Nuorten kemian Gadolin klubien järjestäjänä ja emäntänä toimi Kemian opetuksen keskuksesta FM Jenni Västinsalo. Kemian laitoksen laboratorioiden tutkimus- ja opetushenkilökunta osallistui Kemianluokka Gadolinin opintokäyntien toteutukseen järjestämällä tutkimuslaboratorioesittelyjä. 2.3.1Ohjausryhmä Ohjausryhmä vahvistaa Kemianluokka Gadolinin strategian, toimintasuunnitelman ja budjetin, osallistuu toiminnan suunnitteluun sekä arviointiin ja ideoi resurssien hankintaa. Ohjausryhmän muodostavat opetushallinnosta, elinkeinoelämästä, pedagogisista opettajajärjestöistä sekä yliopistosta kutsutut edustajat (ks. taulukko 2). Mahdollisten uusien sponsoreiden mukaantulo täydentää ohjausryhmää. Taulukko 2. Ohjausryhmän kokoonpano (tilanne 31.07.2009) Pj., Professori Mikko Ritala Professori Markku Räsänen Professori Maija Aksela Opetusneuvos Marja Montonen Toimitusjohtaja Timo Leppä Apulaisjohtaja Riitta Juvonen Johtaja Ilkka Pollari Erikoistutkija Alpo Toivo Henkilöstöpäällikkö Mika Talvio Suunnittelupäällikkö Kari Sarantila Opetuskonsultti Leena Hiillos Helsingin yliopisto, Kemian laitos Helsingin yliopisto, Kemian laitos Helsingin yliopisto, Kemian laitos, Valtakunnallinen kemian opetuksen keskus Opetushallitus Kemianteollisuus ry Kemianteollisuus ry Kemira Oyj, Espoon tutkimuskeskus Neste Oil Oyj Aga Oy Borealis Polymers Oy Helsingin kaupunki 8
Yliopistolehtori Jarkko Lampiselkä Toiminnanjohtaja Juha Sola Puheenjohtaja Nina Aremo sihteeri, Koordinaattori Greta Tikkanen Varakoordinaattori Johannes Pernaa Helsingin yliopisto, Soveltavan kasvatustieteen laitos Matemaattisten aineiden opettajien liitto MAOL ry Suomen Kemian Seura, Kemianopetuksen jaosto Helsingin yliopisto, Kemian laitos Helsingin yliopisto, Kemian laitos 2.4 Toimintamallit Kemianluokka Gadolinin toimintaa ohjaavat asetetut tavoitteet (ks. luku 1). Kalenterivuosittain Kemianluokka Gadolinille toiminnalle valitaan teemat, joiden mukaan sisältöä kehitetään. Gadolinin toiminta pohjautuu vahvasti toiminnallisille opintovierailuille, jotka koostuvat kokeellisesta laboratoriotyöskentelystä, molekyylimallinnuksesta, kierroksista ja tutkimuslaboratoriovierailuista. Kokeellisessa laboratoriotyöskentelyssä korostetaan tutkimuksellista lähestymistapaa ja motivoidaan vierailijoita kemian tutkimiseen ja oppimiseen. Tietokoneavusteiset työt, kuten molekyylimallinnus, animaatiot sekä simulaatiot täydentävät kokeellisen työn ymmärtämistä visualisoimalla ja havainnollistamalla kemiallisia ilmiöitä mallinnus- ja simulaatio-ohjelmien avulla. Tutkijatapaamiset ja vierailut kemian laitoksen tutkimuslaboratorioihin osana opintokäyntiä tai Gadolin-klubin muodossa tukevat kemian tutkimuksen luonteen ja merkityksen kehittymistä, sekä tarjoavat positiivisia kokemuksia aidossa tutkijaympäristössä. Kemianluokka Gadolin toimii myös kemian alan koulutustarjonnan ja ammatinvalinnan tukena ja tarjoaa vierailijoilleen tukea ja lisämateriaalia opintojen suunnitteluun. Vierailujen yhteyksissä pidettävissä yleisesityksessä esitellään kemian alaa ja koulutustarjontaa laajasti ja kerrotaan kemian mahdollisuuksista. Yritykset pääsevät vuorovaikutukseen vierailijoiden kanssa yhteistyötöiden kautta luontevasti tavalla, joka kiinnostaa kohderyhmää. Yhteistyötöissä yrityksen kemia tulee hyvin esiin ja kemianalasta saadaan laajempi kuva. Lisäksi erilaisissa tilaisuuksissa järjestettävät yritysesittelyt ja -tilaisuudet sekä mediayhteistyö tarjoavat mahdollisuuksia laajentaa kemiasta koettavaa mielikuvaa valikoitujen tai laajojen taustaryhmien parissa. Mahdollisuus asiantuntijaluentoihin yhteistyökumppaneiden vierailuilla ja Gadolin klubeissa avaa vuorovaikutuskanavan yritysten, yliopiston ja koulumaailman välille. Huippututkijoiden vuorovaikutus nuorten kanssa lisää kemian kiinnostavuutta. Kemianluokka Gadolin järjestää asiantuntijoiden 9
tutkimusesityksiä ja konsultointia toimien linkkinä eri yhteisöjen välillä. Yliopiston ja yritysten asiantuntijaluentoja on järjestetty mm. Kemiran orgaanisen kemian osaston vierailukäynnille sekä Gadolin klubien yhteydessä. Kemian opetuksen tutkimus ja kehittämistutkimusten tekeminen Kemianluokka Gadolinissa on luonteva osa opettajankoulutusyksikön ja Kemianluokka Gadolinin yhteistyötä. Kemian opetuksen kursseilla aineenopettajaopiskelijat pääsevät suunnittelemaan, ohjaamaan ja kehittämään vierailuita osana omia opintojaan. Lisäksi Kemianluokka Gadolin tarjoaa mahdollisuuden tutkimuksen tekoon ja laajankin aineiston keräämiseen ja analysoimiseen. Tämä yhteistyö tukee Kemianluokka Gadolinin jatkuvaa kehitystä kemian opetuksen tukena. Graduprojekteja on mahdollisuus tehdä myös yhteistyössä yritysten, laitevalmistajien ja muiden yhteistyötahojen kanssa, jotta tutkimuksia ja kehittämistutkimuksia saadaan kohdennettua paremmin uusimpiin kemian alan innovaatioihin sekä niiden tuomiseen mukaan koulukemiaan. Opettajien täydennyskoulutuskurssit tukevat toiminnan kehittämistä sekä luovat vuorovaikutuskanavan opettajien ja Kemianluokka Gadolinin yhteiselle toiminnalle. Täydennyskoulutuksissa opettajat usein sitoutuvat kehittämään omaan opetukseensa sovellettavaa opetusmateriaalia. Täydennyskoulutuksia järjestetään opetushallituksen koordinoimasta opetushenkilöstön täydennyskoulutusrahoituksesta. Lisäksi Kemianluokka Gadolin tavoittaa paljon vierailevia opettajia ja eri seminaarien yhteydessä järjestettäviin työpajoihimme osallistuvia aineen- ja luokanopettajia. Uusimpien tutkimustietojen kertominen opettajille kemian ja kemianopetuksen alueilta tarjoaa mahdollisuudet kehittää omaa kemian osaamistaan, pitää yllä omaa mielenkiintoaan ja kehittää omaa opetustaan eteenpäin. Kun opettaja on kiinnostunut, innostuu oppilaskin helpommin! Kemianluokka Gadolinista lainattavilla opetuspaketeilla pyrimme tukemaan kemian opetusta ja oppimista kouluissa ja oppilaitoksissa. Lainattavat opetuspaketit edistävät opetuksen tukemista myös pääkaupunkiseudun ulkopuolella ja madaltavat kynnystä kemian kokeellisuuden toteuttamiseen. Paketteja on sekä ala- että yläluokille ja lukiolaisille. Palveluja tarjotaan molemmilla kotimaisilla kielillä sekä tarvittaessa englannin kielellä. 10
3 Toimintavuosi 2009-10 3.1 Teemat Lukuvuoden 2009-10 toimintateemoina olivat: Arkipäivän kemia Materiaalit, (erityisesti metallit ja polymeerit sekä niiden sovellukset) Energia ja energiantuotanto Vihreä kemia (esim. vesi ja ) Toimintavuoden aikana kehitettiin teemoihin uusia kokeellisia kuukaudentyö -työohjeita ja tietokoneavusteisia aktiviteetteja. Verkkosivuille on koottu osa materiaaleista: http://www.kemianluokka.fi Toiminnallisten opintokäyntien teemat ja sisällöt suunniteltiin opettajan kanssa osaksi oppilasryhmän opetukselle asetettuja tavoitteita sekä koulun ja oppilaitoksen opetusta. 3.2 Toimintamallit ja osallistujat Kemianluokka Gadolinin toiminnan ydin koostui laboratorio-, mallinnus- ja tutkimuslaboratoriovierailuista. Kemianluokka Gadolinissa vieraili 2009-10 lukuvuonna n. 3 000 oppilasta opettajineen. Lisäksi toimintaan kuului kuusi Gadolin Klubia lukiolaisille, kaksi kerhoa alakoululaisille, erilaisten tapahtumien yhteydessä olleita kokeellisia ja mallinnukseen liittyviä työpajoja Kemianluokassa ja sen ulkopuolella, yritysyhteistyön kehittämistä vitriinien, kokeellisten yhteistyötyöohjeiden ja yritysvierailujen muodossa, sekä opettajien täydennyskoulutuksesta ja opettajille ja muille yhteistyökumppaneille suunnatuista työpajoista. Tapahtumien työpajoihin osallistui 3827 oppilasta, opettajaa ja yhteistyötahojen henkilöitä. Toimintaan kuului vuonna 2009-10 myös kokeellisten työohjeiden kehittämistä ja kuukauden töiden julkaisemista. Markkinointia Luma-uutisissa ja Kemia-Kemi lehdissä vahvistettiin ja Gadolinin omille nettisivuille tehtiin uutisosio Gadolinin viimeisimmistä tapahtumista. Varausjärjestelmää uudistettiin syksyllä käyttöön otetulla uudella ohjaajien varausalustalla ja vuodenvaihteessa nettisivuille julkistettiin varauskalenteri helpottamaan opettajien varausten tekoa ja poistamaan suurta päällekkäisyyttä varaustoiveissa. 11
Laitehankinnoissa tehtiin yhteistyötä useiden yhteistyötahojen kanssa ja Kemianluokka Gadolinin varustusta saatiin parannettua paremmin tavoitteita ja oppilaitosten toiveita vastaaviksi. Toiminnallista vierailuita järjestettiin kolme ruotsiksi ja viisi englanniksi. Englanninkielisille vierailuille osallistui myös ranskalaisia ja saksalaisia opiskelijoita, jotka olivat ryhmineen tutustumassa suomalaisten koulujen ja opiskelijoiden toimintaan. Opintokäynnin toimintamalli Vierailujakategoriat frekvensseineen vierailuryhmät, työpajat Alakoulu/ Päiväkoti/ Kerho/ Syntärit Yläkoulu Lukio Yritys/ Yhteisö/ Opettajat Vierailijaryhmät / henkilöt Laboratoriotyö 18 22 18 2 3 63 / 1072 Mallinnustyöpaja 1 1 1 3 / 47 Ammattioppilaitos Tutkimuslaboratoriovierailu 2 2 4 / 59 L+T * 2 9 2 13 / 268 L+M ** 18 20 8 4 50 / 1232 L+M+T *** 2 6 8 / 205 M+T **** 1 6 7 / 121 Teemapäivät, Gadolin klubit 10 7 17 / 374 Työpajat muualla 5 12 10 27 / 449 Yhteensä 52 59 57 8 16 192 / 3827 * Laboratoriotyö + tutkimuslaboratoriovierailu ** Laboratoriotyö + mallinnustyöpaja *** Laboratoriotyö + mallinnustyöpaja + tutkimuslaboratoriovierailu **** Mallinnustyöpaja + tutkimuslaboratoriovierailu 12
3.3 Tapahtumat, jotka näkyivät Kemianluokka Gadolinissa 6.8.2009 Biologian opettajat vierailivat Kemianluokka Gadolinissa. Biologian opettajien vierailulla tutkittiin kasvien väriaineiden erottumista ja keskusteltiin kemian ja biologian ainerajat ylittävästä yhteistyöstä sekä sen tuomista mahdollisuuksista opetuksessa. 29.9.-10.11.2009 Tiedekerho alakoululaisille kokoontui Kemianluokka Gadolinissa viisi kertaa. Kerhoa ohjasivat kemian aineenopettajaopiskelijat. Kerhossa tutustuttiin luonnontieteellisen tutkimuksen tekemiseen ja tehtiin laboratoriossa kokeellisuutta. 25.11.2009 Päiväkoti Klaara vieraili Kemianluokka Gadolinissa. Kemianluokka Gadolinin nuorimmat vierailijat valtasivat laboratorion ja tutustuivat kokeelliseen kemiaan ohjaajien opastuksella. Lapset olivat innoissaan kemian tutkimisesta ja oppivat vierailulla hieman tutkimuksenteon alkeita sekä oivalsivat uutta. 18.1.2010 Smartboard -taulutekniikka saapui Kemianluokka Gadoliniin. Kemianluokka Gadolin otti askeleen kehityksessä eteenpäin ja siirtyi käyttämään kosketustaulua ja dokumenttikameraa laboratorio-opetuksessa. Uusi taulutekniikka mahdollistaa monipuolisemman ja aiempaa visuaalisemman opetusmateriaalin käytön. Uuden tekniikan saapuminen mahdollistaa myös kemian opettajankoulutusyksikössä opiskelevien aineenopettajaopiskelijoiden koulutuksen käytössä olevaan moderniin opetustekniikkaan. 19.1.2010 Thaimaan opetusministeri Chaiwuti Bannawat kollegioineen vieraili Gadolinissa. Thaimaan opetusministeri vieraili Helsingin yliopiston Luma-keskuksessa ja tutustui samalla myös Kemianluokka Gadolinin toimintaan. Thaimaan opetusministeri Chaiwuti Bannawat delegaationsa kanssa (yht. 14 henkeä) pääsi seuraamaan Kemianluokka Gadolinissa Alppilan lukion 4. kurssin oppilaiden laboratoriotyöskentelyä (Veden kovuuden määritys-titraus). Lisäksi Kemianluokka Gadolin järjesti opetusministerille näyttävän kokeellisen kemian demoshown. (Mainiten tietysti, että oppilasryhmien kanssa demot aina selitetään ja niiden avulla 13
opetetaan monipuolisesti kemiaa.) Opetusministeri oli vaikuttunut näkemästään monipuolisesta toiminnasta sekä kemian mielekkyyden ja kiinnostavuuden parantamisesta. 5.2.2010 Kemian opettajat täydennyskoulutuksessa Gadolin laboratoriossa. Kemian opettajat pääsivät Kemma -keskuksen järjestämässä moduuli- täydennyskoulutuksessa (11.12.2009-5.2.2010 / 3pvä) tekemään uutta kokeellisuutta ja testaamaan erilaisia kokeellisia töitä Kemianluokka Gadolinissa. Samalla opettajat tutustuivat monipuolisesti uusiin opetusmateriaaleihin, uuteen taulutekniikkaan, vihreään kemiaan, keittiökemiaan, arkipäivän kemiaan, tutkivaan opettajuuteen sekä muihin täydennyskoulutuksen aiheisiin. Täydennyskoulutus oli menestys ja tunnelma täydennyskoulutuksessa oli innovatiivinen sekä lämminhenkinen. 9.2.2010 5B-luokan vanhempainilta Kemianluokka Gadolinissa. Nöykkiönlaakson koulun 5b-luokkalaiset vanhempineen ja isoäiteineen tutustuivat kemian oppimiseen yliopistolla. Vanhempainillan aluksi nähtiin näyttävä demoshow joka hämmensi niin lapsia kuin aikuisiakin. Demojen jälkeen lapset siirtyivät laboratorioon harjoittelemaan kokeellisia töitä, jotta vanhempien neuvominen olisi hetken kuluttua helpompaa. Prof. Maija Akselan pitämän esittelyluennon jälkeen vanhemmat saapuivatkin laboratorioon ja työskentely saattoi alkaa. Tunnelma oli vapautunut kun sokerisateenkaaria, maitomuovia, superpalloja ja molekyylimallinnusta tehtiin yhdessä. Moni vanhempi kiitti vierailusta ja koki oppineensa lapsensa kanssa jotain uutta kemiasta. Näitä iltoja järjestetään varmasti joskus vielä lisää. 6.4. 11.5.2010 Alakoululaisille suunnattu Jippo-kerho järjestettiin jälleen keväällä 2010 ja innostuneet kerholaiset pääsivät tutustumaan kemian ja luonnontieteiden kokeellisiin töihin. Kerho on hyvä tapa saada alakouluikäisiä innostumaan kemiasta ja luonnontieteistä ja opettaa tutkimuksellista ajattelutapaa sekä kemiaa lapsille. Kerho kokoontui kuusi kertaa ja kerhoon osallistui kahdeksan lasta. 4.3.2010 vesi-l'eau-water, suomalaisen ja ranskalaisen veden tutkimusta sekä vertailua laboratoriossa. Ressun lukion kemian kurssilaiset vierailivat Kemianluokka Gadolinissa ranskalaisten vieraidensa kanssa. Vierailun teemana oli vesi-l'eau-water. tarkoituksena oli tutkia suomalaista ja ranskalaista vettä vertailemalla niiden eroja. Ryhmä vieraili edellisenä päivänä Viikinmäen jätevedenpuhdistamolla. Vierailuryhmä koostui ranskalaisista ja suomalaisista lukiolaisista. Ranskalaiset opiskelijat tulivat Suomeen opiskelemaan englantia, joten vierailukielenä käytettiin englantia. 14
24.4.2010 Alakoululaisille suunnatut Jippo-päivät keräsivät 150 innostunutta lasta Kemianluokka Gadolinissa järjestettyihin kokeellisiin työpajoihin, joita ohjasivat kemian aineenopettajaopiskelijat. Kumpulan kampukselle kokoontui lapsia ja nuoria tutustumaan, tutkimaan, tekemään ja havainnoimaan matematiikkaa, fysiikkaa ja kemiaa. Kemianluokka Gadolin oli järjestämässä kemian työpajoja (8 työpajaa), joita ohjasivat kemian aineenopettajaopiskelijat. Päivään osallistui n. 150 lasta. 8.4.2010 TuKoKe (Tutki, kokeile, kehitä) -kilpailun palkintojenjakopäivänä Kemianluokka Gadolinissa oli mahdollisuus tehdä kokeellista kemiaa työpajoissa. 56 lasta ja 8 aikuista tutustuivat kemiaan Gadolinin työpisteissä löllölima, Heliumilla lentoon ja superpallon teko. 7.5.2010 Komppa -päivien päätöskilpailut ja ohjelma järjestettiin kemian laitoksella, Kemianluokka Gadolinissa ja Heurekassa. Perjantaina avoimensarjan kilpailijoille järjestettiin mahdollisuus tehdä kokeellista kemiaa Kemianluokka Gadolinissa sekä tutkimuslabravierailuita kemian laitoksen eri osastoille. Kuva: Komppa päivillä AGA:n toiminnasta kertoivat luentosalissa ja laboratoriossa Aila Weaver ja Minna Matrone. Kemian aineenopettajat(kuvassa labratakeissa) ja lukion kemiakilpailussa menestyneet opiskelijat kuuntelivat AGA:n esityksiä mielenkiinnolla. 25.5.2010 Biotaiteenseura vieraili kemianluokka Gadolinissa. Vierailulla mukana oli taiteilijoita, Taideteollisen korkeakoulun (TAIK) tutkijoita ja opettajia, sekä kuvataiteen opettajia. Vierailu koostui esittelystä ja kokeellisesta työskentelystä kasvien väriaineiden erotuksesta ohutkerroskromatografialla sekä maitomuovin valmistamisesta ja muokkaamisesta. Vierailun tarkoituksena oli löytää uusia yhteistyömuotoja myös tieteen ja taiteen yhdistämisen kautta. 3.6.2010 Kemiran markkinointi- ja viestintäjohto vieraili Kemianluokka Gadolinissa. Kemianluokka Gadolin järjestää yhteistyöyrityksilleen erilaisia mahdollisuuksia tutustua toimintaamme. Kemiran vierailu alkoi toiminnan esittelyllä ja luennolla vihreästä kemiasta. Kemianluokan toimintaan tutustuttiin seuraamalla oppilasvierailua sekä molekyylimallinnuksessa että laboratoriossa. Tämän jälkeen vierailijat pääsivät tekemään itse, kun Jenni Västinsalo ohjasi ryhmälle puolentunnin molekyylimallinnustuokion. Molekyylimallit taipuivat ja muodostuivat nopeasti markkinointi- ja viestintäväen käsissä. Lopussa koottiin vielä vierailun antia ja pohdittiin miten voisimme kehittää toimintaa ja näkyvyyttä yhteistyössä eteenpäin. 15
2.7.2010 Japanin prinsessa vieraili Kumpulan kampuksella. Hänen kuninkaallinen korkeutensa Japanin Prinsessa Takamado teki virallisen valtiovierailunsa aikana tutustumiskäynnin Kumpulan kampukselle. Vierailun aluksi dekaani professori Keijo Hämäläinen toivotti vierailijat tervetulleeksi ja esitteli Kumpulan kampuksen toimintaa Prinsessalle. Professori Markku Leskelä piti lyhyen ja mielenkiintoisen luennon New Materials for Microelectronics, jossa hän kertoi tutkimuksesta ja yhteistyöstä japanilaisten yliopistojen kanssa. Kemianluokka Gadolinin toimintaa esitteli koordinaattori Marja Happonen Kemianluokan omissa tiloissa. Prinsessa Takamado oli hyvin kiinnostunut suomalaisesta koulujärjestelmästä sekä tyttöjen ja poikien tasaarvoisuudesta. Vierailun lopussa tutustuttiin Verfinin tiloihin ja tutkimukseen tohtori Olli Kostiaisen johdolla. 3.4 Toiminta muualla Kemianluokka Gadolinin toiminta on ollut esillä työpajojen muodossa myös muualla kuin Kemianluokan tiloissa. 9.10.-11.10.2009 MAOL:n syyspäivät Naantalissa. Kemianluokka Gadolin järjesti opettajille kaksi kokeellista työpajaa videodemojen tekemisestä kemian opetuksen tueksi. Naantalissa työpajoja pitivät Johannes Pernaa ja Marja Happonen. 21.1.2010 Gadolinin ohjaajat vierailivat Heurekassa Hekon kaasujen maailma opissa. Vierailun tavoitteena oli oppia ja kehittää eteenpäin kaasuilla tehtäviä töitä. Vierailun jälkeen ohjaajat suunnittelivat uusia kokeellisia kaasuihin liittyviä töitä yhteistyössä AGA:n kanssa. 29.-30.1.2010 Kemianluokka Gadolin järjesti työpajoja EDUCA-messuilla. Kemianluokka Gadolin järjesti EDUCA-messuilla kansainvälisille 14-15-vuotiaille nuorille kolme kokeellisen kemian ja mallinnuksen työpajaa englanniksi. Työpajat pidettiin yhteistyössä Kaarinan kaupungin kanssa ständillä, jossa oli minilaboratorio ja mallinnusluokka, sekä uusinta opetustekniikkaa ja opetuskalusteita kuten tietokoneita lataavat pöydät. Oppilaat pääsivät tutkimaan Marja Happosen kanssa tuttujen aineiden happo- ja emäspitoisuuksia, titraamaan omenamehun happopitoisuutta ja seuraamaan miten sama titraus sujuisi mittausautomaatiolaitteilla. Mallinnuksessa Jenni Västinsalo ohjasi nuoret mallintamaan Spartanmolekyylimallinnusohjelmalla vettä, etanolia ja hiilivetyjä, sekä tarkastelemaan etanolin ja hiilivetyjen liukoisuutta veteen vetysidosten avulla. Työpajat olivat oppilaiden mieleen ja kemianopetuksesta Suomessa 16
jäi positiivinen kuva portugalilaisille, ruotsalaisille, hollantilaisille, espanjalaisille sekä mukana olleille suomalaisille nuorille. 8.-9.4.2010 Kemian opetuksen päivillä Kokkolassa Kemianluokka Gadolin piti kaksi työpajaa otsikolla: Uusiutuva energia ja energiantuotanto: Tulevaisuuden autot, Marja Happonen, Matleena Ojapalo ja Johannes Posti, Kemianluokka Gadolin, Kemma, kemian laitos, HY. Työpajoissa käsiteltiin huhtikuun kuukaudentyötä vetyautojen toimintaperiaatteesta ja ajamisesta. Paikalla olevat opettajat ottivat työn mielenkiinnolla vastaan ja työ herätti paljon ajatuksia. 22.-23.4.2010 Tiede ja teknologia seminaarissa Helsingin Ylipiston Kasvatustieteen laitoksella järjestettiin myös Uusiutuva energia ja energiantuotanto: Tulevaisuuden autot - työpaja kaksi kertaa sekä lisäksi kaksi Kemianluokka Gadolinin toiminnasta kertovaa toiminnallista työpajaa. 10.-11.2.2010 Mäntsälän yläkoulussa ja 21.4.2010 Lintuvaaran alakouluissa järjestettiin kokeellisia työpajoja ala ja yläkouluikäisille. Ohjaajamme veivät vetyautot, laboratoriovälineet, työtakit ja muun tarvittavan opetusmateriaalin työpajoihin ja ohjasivat pajat yhdessä koulun omien opettajien kanssa. Kouluvierailuiden aikana kerättiin myös tutkimusaineistoa ja kehitettiin työohjetta sen pohjalta eteenpäin. 17
3.5 Kemian Gadolin -klubit 2009-10 Lukuvuonna 2009-10 järjestettiin kuusi Gadolin- klubia. Klubit on suunnattu kemiasta kiinnostuneille nuorille ja niiden tavoitteena on avata kemian moninaisen tutkimuksen kiehtovaa maailmaa. Klubeissa nuoret tutkijat kertovat omasta tutkimusalastaan yläkoululaisille ja lukiolaisille valottaen samalla kemian tarjoamia jatkokoulutus ja työllisyys mahdollisuuksia. Syyskuussa 2009 Gadolin Klubin aiheena oli Radiokemian kiehtova tutkimus. Radiokemian osasto esitteli uusinta tutkimustaan ja kertoi radiokemian sovelluksista nuorille kiinnostavalla tavalla. Lokakuussa 2009 Gadolin Klubissa tutustuttiin teemaan Molekyyligastronomia eli kemiaa keittiössä. Klubilaiset saivat kuunnella luennon keittiökemiasta ennen kuin pääsivät itse kokeilemaan ja maistelemaan miten kemia vaikuttaa keittiössä(tai luentosalissa). Marraskuussa 2009 pidettiin Gadolin Klubi ruotsiksi otsikolla Molekylmodellering: Kemi utan kemikalier. Klubissa tutustuttiin molekyylimallinnukseen ja kokeiltiin millaista on laskennallinen kemia. Klubista vastasi Kemian laitoksen ruotsinkielinen yksikkö, joka on erikoistunut juuri laskennalliseen kemiaan. Huhtikuun 2010 ensimmäinen Gadolin- klubi pidettiin Kumpula kollokvion yhteydessä. Huhtikuussa avattiin jalokaasujen mysteeristä maailmaa professori Markku Räsäsen johdolla. Jalokaasut ovat erityisen kiehtova kemian tutkimuksen osa-alue. Nämä melko nuoret, vuosikymmeniä täysin inertteinä pidetyt alkuaineet ovat sinnikkään ja ennakkoluulottoman tutkimustyön myötä avanneet täysin uuden tutkimusalueen. Huhtikuun 2010 toisessa klubissa kaivauduttiin syvemmälle orgaanisen kemian tutkimukseen sekä tietokonepohjaisen molekyylimallinnuksen mahdollisuuksiin kemian tutkimuksen työvälineenä. Tutkimuksensa maailmaan klubilaiset päästi kurkistamaan professori Kristiina Wähälä sekä hänen nuoret tutkijansa. Toukokuussa 2010 Gadolin- klubi suuntasi Espooseen Kemiran päämajaan, jossa veden tutkimukseen klubilaisia opasti Kemiran tutkimusryhmä. Vesi on jokaiselle tuttu arjen kuvioista, mutta kuinka paljon tiedämme sen kemiasta. Vesi piilottaa sisälleen vielä tänäkin päivänä laajan tutkimusalueen. Makea vesi on pian arvokasta ja Kemira tutkii ratkaisuja kierrätysvesivirtojen hyödyntämiseen. Kaudella 2009-2010 Gadolin -klubeihin osallistui yhteensä 100 nuorta. 18
3.6 Kuukauden työt Kemianluokka Gadolin julkaisi toimintakaudella 2009-20010 kahdeksan kuukaudentyötä. Töiden avulla Kemianluokka Gadolin kehittää toimintaansa ja kemianopetusta eteenpäin. Kuukauden töistä neljä oli yhteistyöyritysten kanssa kehitettyjä, yksi oli pro gradutyö, yksi työ oli uusi salkku ja kaksi uusia kokeellisia töitä kemian opetukseen. Kokeellisten töiden kehittämisestä kaudella 2009-2010 vastasi assistentti Marja Happonen. Tulevaisuuden autot työ oli Matleena Ojapalon Pro Gradun kehittämistutkimustyö. Kuukaudentyöt 2009-2010 2009 Lokakuu Tuntemattomien aineiden tunnistus FT-IR:llä Vanilliinin, C-vitamiinin ja muiden aineiden tunnistaminen FT-IR:n avulla. 2009 Marraskuu Kasvien väriaineiden tunnistus SALKKU Kasvien väriaineiden erottaminen luonnonkasveista uuttamalla ja ohutkerroskromatografialla. 2010 Joulukuu Kaasuja nesteessä Hiilidioksidin ja veden reaktiossa muodostuu hiilihappoa, miten hiilihappo syntyy ja miksi sekä miten sen voi poistaa nesteestä. 2010 Tammikuu Ilmaa ja Heliumia Mitä kaasuja ilmassa on? Painaako ilma jotain ja jos niin mitä? Painaako Helium ja kuinka paljon? Tutkitaan oppilaiden kanssa ilman ja heliumin ominaisuuksia. 2010 Helmikuu Muovia maidosta Voiko maidosta tehdä muovia ja jos niin millaista? Mikä maidossa muodostaa muovia ja millainen on muovin polymeerirakenne? 2010 Maaliskuu Vesijohtoveden kovuuden määritys titraamalla Kuinka kovaa on vesijohtovesi Kumpulassa tai kotonasi? Mihin kompleksometrinen titraus perustuu ja mikä on kovuuden yksikkö? Näihin käsitteisiin tutustutaan tässä kompleksometrisessä titrauksessa. 2010 Huhtikuu Tulevaisuuden autot Miten polttokenno toimii ja onko se tehokkaampi kuin aurinkopaneeli? Miten vedestä saadaan vety ja happikaasua ja miten vedystä saadaan energia auton liikuttamiseen. Rakenna auto ja testaa teoria käytännössä. 2010 Toukokuu Muovien tunnistus FT-IR:llä Muoveja on joka puolella, mutta mitä muoveja käytetään mihinkin tarkoitukseen. Tunnista eri muovit FT-IR:n avulla. 19