Weather Wizards

Weather Wizards on asiantuntevasti ja ammattitaidolla laadittu interaktiivinen opiskelukokonaisuus, jonka kyky selittää monipuolisesti ja mukaansa tempaavasti ilmaston toimintaa ja säätekijöitä ihastuttaa ensi silmäyksellä sekä opettajan että oppilaat. Se on suunniteltu antamaan luokille 4-8 kokeilevan luonnontiedon tarpeellista aineistoa, mutta siitä riittää myös lukioluokillekin saakka opittavaa. Kieli ei muodosta ongelmaa, koska opettaja voi nopeasti suomentaa ohjelmaan kuuluvat tehtävät ohjelmansisäisesti. Omalle kokeilulleni Weather Wizardsilla oli ratkaisevaa merkitystä.

Sisällysluettelo

• Artikkelitietoa
• Weather Wizards
• Johdanto
• Tavoitteet paikallaan
• Tekijät esiin
• Simulaation toiminta
• Kokeilua
• Opiskelujaksot
• Muuta
• Arviointia
• Johtopäätöksiä
• Lähteet

Location: [Sisällysluettelo] [Kotisivu] [Kerros ylöspäin] [Edellinen] [Seuraava] Säiden haltijat eli Weather Wizards

Johdanto

Olet kuumailmapallon kapteeni. Tehtäväsi on saada lentovälineesi mahdollisimman hyvin sijoittumaan kilpailussa, johon osallistut. Miehistösi on valmis toteuttamaan kaikki käskysi. Sinun tulisi vain tuntea tarkoin kaikki säätekijät, joihin alati vaihteleva sää perustuu, että pystyisit ajoissa ennakoimaan sen oikkujen mahdolliset vaikutukset kilpailumenestykseesi.

Tänä päivänä ilmasto aiheuttaa huolia monille muillekin kuin esimerkkimme ilma-aluksen johtajalle. Muutokset planeettamme elämää suojaavassa kaasukehässä eivät saisi olla yhdentekeviä kenellekään ajattelevalle olennolle maan päällä. Erityisesti ne, jotka joutuvat vastaamaan valtakuntiensa päätöksenteosta, ovat avainasemassa.

Millä kouluasteella ja millä oppimisvälineillä sisäistävä, omakohtainen tieto näistä yksinkertaisista henkiinjäämisopeista meidän, niin tavallisten kansalaisten kuin päättäjienkin olisi hankittava, että ehtisimme turvata jälkeläistemme tulevaisuuden?

Onnistuin vuonna 1988 hankkimaan amerikkalaisen The Computing Teacher lehden ilmoituksen avulla tietoja kahdesta ilmaston opiskeluun soveltuvasta tietokone-ohjelmasta: Science Toolkit ja Weather Wizards, joista edellistä käytimme vuonna 1988 tutkiessamme säätä ja kasvihuoneilmiötä ja jälkimmäisen kanssa kokeilimme tänä vuonna kevätlukukaudella.

Science Toolkit ohjelmasta kertova raportti on ristitty Luonnontutkijan Työkaluksi ja Weather Wizards artikkelin nimeksi annoin Säiden Haltijat. Kumpikin ohjelma kesti 5-6 opiskelutuokiota. Ohjelmat ovat kooltaan kuitenkin senverran laajoja, että katsoin tarvittavan oman oppiaineen ja 2 viikkotuntia, kuten koulussamme TAO-kokeilun ja kokeilevan luonnontiedon opiskelun onnistumiseksi sitten järjestinkin luokilla 3-6 kokeilun alkaessa 1.8.1989.

Tämä kertomus pyrkii antamaan vihjeitä simulaation käytöstä niille opettajille, joilla on mahdollisuus omassa koulussaan käyttää tätä erittäin monipuolista, innostavaa, kasvattavaa ja opettavaista ohjelmaa, sehän on helppoa, sillä siihen riittää vain yksi mikrotietokone, Apple tai IBM-yhteensopiva ja siirtoheitin. Opettaja ei tarvitse edes laajempia suorituksia luonnontiedossa eikä tietotekniikassa. Peruskoulutus riittää mainiosti.

Weather Wizards on älykäs simulaatio, joka auttaa oppilaita ottamaan selvää säätekijöistä, kuten: lämpötila, kosteus, tuuli ja ilmanpaine. Ohjelmaa käyttämällä he oppivat tajuamaan kuinka nämä sään elementit tuottavat yhdessä myrskyä, pakkasta ja muita säätyyppejä. Heille tulee mahdolliseksi säätekijöitä yhdistelemällä luoda omia sääolosuhteitaan.

Aluksi oppilas opettelee perusteet: Mikä saa ilmapuntarin laskemaan? Miksi ilma on kuumaa päiväntasaajalla muttei navoilla? Edistyessään oppilas kykenee luomaan tuulia, sijoittamaan korkea- ja matalapaineen alueita, muuttelemaan ilman kosteutta ja tunnistamaan erilaisia pilvityyppejä.

Tavoitteet paikallaan

Ohjelmantekijöiden asettamat tavoitteet jakautuvat tiedollisiin ja taidollisiin tavoitteisiin, joista tiedolliset käsittävät oppilaiden kyvyn ymmärtää millaisia muutoksia eri säätekijät saavat aikaan sääolosuhteissa ja tunnistaa säänmuutoksia näkyvistä merkeistä kuten pilvityypeistä ja tuulista sekä kosteustilanteesta. Taidollisista tavoitteista päätöksentekotaidot katsotaan yhdenveroisiksi sosiaalisten ja tiedonhakutaitojen kanssa unohtamatta taitoa suunnitella ja toteuttaa toimintatapansa.

Tekijät esiin

Weather Wizards-ohjelman on laatinut amerikkalainen työryhmä: Johan Van Imschoot, Steven Hughes, Tony Bigras ja Michael Byrne. Tieteellinen tutkimus: Karen Wipond. Grafiikka: Reva Hargreaves. Dokumentointi: Michael Byrne ja Joanne McGachie. Kansikuva: Doug Penhale. Kansikuvan toteutus: Silk Questo Design. Ohjelmaa tuottaa Entrex Software. Apple II koneille ja IBM yhteensopiville on saatavana ohjelmalevykkeet ja englanninkielinen käyttöohje(Weather Wizards-Search & Solve Series). Ohjelman hinta on tällä hetkellä n. 400mk.

Simulaation toiminta

Ohjelman kännistyttyä pelaajia pyydetään käyttämään valikoita, seuraamaan ohjeita ja vaihtamaan levykkeitä tarvittaessa. Näin opiskelu sujuukin sitten aivankuin itsestään, joten voi välittömästi ryhtyä heiluttelemaan säänhaltijan taikasauvaa.

Kokeilua

Kokeilussa pyrittiin seuraamaan ohjekirjan tuntisuunnitelmia. Yleensä kaksituntisia opiskelujaksoja oli kaikkiaan 5 kappaletta ja sen lisäksi tarkkailtiin säätapahtumia sopivan sään sattuessa ulkosalla ja säähavaintomittareilla, kirjoitettiin artikkeleita luokkalehteen, jaettiin Säänhaltijan Diplomi, rakennettiin lennokkeja, osallistuttiin SuperWings lennokkien SM-kilpailuun ja retkeiltiin lopuksi Heurekassa. Osa oppilaista oli jo vuonna 1988 osallistunut Sääviikko-projektiin, jossa tutkittiin sääilmiöitä Science Toolkitillä eli Luonnontutkijan Työkalu-ohjelmalla ja jonka avulla sitten sain Opetusministeriöltä luvan 3-vuotiseen TAO-kokeiluun. Työjaksot kiinnostivat sekä tyttöjä että poikia.

Opiskelujaksot

Jakso 1.

Keskusteltiin ilmaston ja sään peruskäsitteistä kyselemällä oppilailta millaisia sääolosuhteita eri vuodenaikoina esiintyy. Keskusteltiin siitä kuinka käsitteet sää ja ilmasto eroavat toisistaan sekä siitä miten ilmasto vaihtelee eri puolella maapalloa.Tehtävä 1. Annettiin oppilaille tehtäväksi kirjoittaa aiheesta "Sää, josta pidän eniten" käyttämällä aiheeseen sopivia käsitteitä kuten: lämpötila, kosteus, tuuli, jne...

Jakso 2.

Keskusteltiin säästä tarkastellen erityisesti sen alkutekijöitä, luonnetta ja vaikutuksia. Opittiin käsitteet kosteus, haihtuminen, tiivistyminen, korkea- ja matalapaine sekä energian muuttuminen. Tehtävä 2. Osoitettiin piirroksin miten auringon sädekimppu leviää maan pinnalle päiväntasaajalla ja navoilla ja pyydettiin heitä selvittämään miksi päiväntasaajalla on lämpimämpää.

Jakso 3.

Käytettiin hetki Weather Wizards ohjelman toiminnan selvittelyyn ja aloitettiin ensimmäinen jännittävä retki säänhaltijan kuumailmapallolla. Oppilaita rohkaistiin käyttämään tietokantaa ja testikysymyksiä. Lopuksi talletettiin opintotuokion saavutukset seuraavaa työrupeamaa varten. Tehtävä 3. Näytettiin oppilaille kuvia eri sääolosuhteista ja pyydettiin heitä ilmaisemaan käsityksensä siitä, mitkä säätekijät olivat olleet niitä aiheuttamassa.

Jakso 4.

Keskusteltiin syistä, jotka aiheuttavat vaihteluita säässä eri vuodenaikoina. Tarkasteltiin eri säähavaintolaitteiden toimintaa. Jatkettiin opiskelua tietokoneohjelmalla siitä mihin edellisellä tunnilla oli päästy. Tehtävä 4. Pyydettiin oppilaita ennustamaan seuraavien päivien säätä ja perustelemaan, miksi se olisi heidän mielestään juuri sellainen.

Jakso 5.

Pidettiin lopuksi monivalintatesti koko ohjelmasta.

Muuta

Työpajatyöskentelyn lisäksi oli hauskaa tarkkailla liikunta- ja välitunneilla sääilmiöitä, joita ei normaalioloissa tule yleensä seurattua. Mm. näimme cirrus-pilvien ja ylilentävän New Yorkin koneen juovan avulla kuuluisan nopean suihkutuulen vaikutuksen sen taivuttaessa valkoisen tiivistysvanan nopeasti kauniille kaarelle. Suihkutuulten olemassaolohan ja yhteys matalapaineen muodostumiseen todettiin ensi kertaa vasta aivan äskettäin, 1950-luvulla.

Hyvin oppinsa näyttivät myös kerholaisemme, jotka selvisivät mukaan Jämijärvelle SuperWing-lennokkien SM loppukilpailuun, josta heltisi rinnetuulikilpailun SM-hopeaa eräälle parhaista säänhaltijakokelaistamme. Joukkueeseen pääsi karsintakilpailun tulosten perusteella peräti 5 oppilastamme.

Kaikille jaettiin Weather Wizards oppituokion jälkeen muistin tueksi ja innostuksen varmistamiseksi "Säänhaltijan Diplomi".

Tehtiin luokkaretki Heurekaan. Opintoretki täydensi sopivasti myös sääasioiden tuntemusta kuumailmapalloineen ja säätietokoneineen. Mahtava valosta kertova puolipalloelokuva ja dinosaurusnäyttely täydensivät tunnelmaa.

Oppilaan käteen ojennettiin lopuksi kesälomalle lähtiessä itsetehdyn luokkalehden, Haverin Sanomain kevätnumero, johon oli ikuistettu artikkeleita tästä monella tapaa kehittävästä ja hauskasta tietokoneohjelmasta.

Arviointia

TAO-kokeilussamme on lukuvuonna 1990-91 ollut luonnontiedon viikkotunteja kaksi kappaletta. Yhteensä niitä on kertynyt 59 tuntia. Niistä käytettiin Weather Wizards ohjelman kokeiluun joustavina opiskelujaksoina n. 12 tuntia.

Kokeiluun ottivat osaa 2-opettajaisessa koulussamme luokat 3-6, yhteensä 16 oppilasta sekä lisäksi yksi vieraileva englantilainen oppilas. Kaikilta tiedusteltiin kokeilun päätyttyä, oliko työskentely ohjelman parissa ollut miellyttävää ja oliko ohjelma heidän mielestään käyttökelpoinen. Kysymyksiin annettiin viisi vaihtoehtoa: erittäin, jonkin verran, en osaa sanoa, vähemmän, ei lainkaan. Taulukossa 1 on esitetty opiskeluun osallistuneiden osalta kahta myönteisintä vaihtoehtoa valinneiden prosentuaaliset osuudet merkillä (%) ja en osaa sanoa-vaihtoehdon valinneet on merkitty (?).

Taulukko 1. Koulun oppilaiden suhtautuminen Weather Wizards ohjelman kokeiluun.

		Miellyttävä     		Käyttökelpoinen
		%	?	N		%	?	N
_____________________________________________________________________________

Tytöt		50	25	8		63	13	8	

Pojat		78	-	9		67	22	9
_____________________________________________________________________________

Huom. N on vastaajien lukumäärä

Valtaosa oppilaista piti Säiden haltijat ohjelmaa sekä miellyttävänä että käyttökelpoisena. Poikien suhtautuminen oli positiivisempaa kuin tyttöjen. Suomennettuna ohjelma saisi varmaan kaikkien oppilaiden jakamattoman suosion osakseen. Lennokkien rakenteluun ja lennätyskilpailuun osallistuneille ohjelmasta tuntui olevan välitöntä käytännön hyötyä.

Johtopäätöksiä

Koska oppilaat tarvitsevat pitkäjänteisyyttä ja kärsivällisyyttä opiskelussaan ja työssään niin koulussa kuin myöhemmin elämässään, olisi tällaisen melko teoreettisen tietopaketin lisäksi hyvä antaa jonkinlaista asiaan liittyvää harjoitusta.

Jos opettaja pystyy tarjoamaan jotain aikuisten maailmaa lähellä olevaa harrastusta, lapset saattavat ottaa asian omakseen. Opettaja saa heidät mukaansa, jos viitsii kouluttaa hiukan itseään ja osoittaa aitoa innostusta johonkin tällaiseen

Sää liittyy olennaisesti moneen työhön ja harrastukseen. Ensimmäiseksi mieleen tulevat maanviljelys, purjehdus ja vaikkapa ilmailu. Haverin koulun käsityö- ja kerhotunneilla on rakennettu lennokkeja. Koska lennokkikilpailussa taitavin rakentaja ja sääntuntija yleensä aina voittaa, tämä asettaa mahtavan haasteen kilpailun osanottajille ikään katsomatta, joutuvathan he yrittämään kerrankin tosissaan ja yleensä ylittämään itsensä.

Lähteet

Papert Seymour. 1985. Lapset, tietokoneet, ajattelemisen taito. Helsinki: Kirjayhtymä. 250s. ISBN 951-26-2707-8.

Imschoot Johan van ym. 1988. Weather Wizards Teacher's Manual. Entrex Software Inc. Victoria, B.C. 56s.

Leijala Jyrki. 1985. Tietokoneen käyttö työvälineenä luonnontieteiden opetuksessa. Kasvatustieteiden tutkimuslaitos. 62s. ISBN 951-679-385-1.

Veijalainen Erkki. 1988. Science Toolkit - Luonnontutkijan Työkalu. Harjoitustyö/Didaktiikka/KH-I, Täydennyskoulutuskeskus, Jyväskylän yliopisto. 15s.

Kosola Erkki. 1978. Purjelentäjän sääoppi. Kajaani: Lentokerho Ikaros r.y. 100s.

SIL/FFF. Lennokkikerhon ohjaajan opas. 66s.