Hermoimpulssi-simulaatio

Tällä yksinkertaisella havainnostamisella voidaan selventää, miten hermoimpulssi liikkuu eteenpäin hermoa pitkin.

Luokan oppilaat asetetaan kahteen vierekkäin kulkevaan jonoon. Oppilaat asettavat kätensä edessä olevan olkapäälle. Jonon viimeinen laittaa hermoimpulssin liikkeelle puristamalla edessäolevan olkapäätä. Kun puristuksen tuntee omassa olkapäässään, viesti lähetetään eteenpäin puristamalla edellä seisovan olkapäätä. Jonon ensimmäinen ilmoittaa, vaikkapa huutamalla HEP, kun viesti on saapunut perille.

Peliä voidaan harjoitella muutaman kerran ja katsoa kumpi jonoista on nopeampi. Viestiä voidaan muutella muun muassa kokeilemalla ei-dominoivalla kädellä (eli esimerkiksi oikeakätiset vasemmalla kädellä) tai laittamalla viestiä eteenpäin muin tavoin.

Kannanvaihtelu-leikki

Peliä varten tarvitaan tilaa juosta.

1. Luokka jaetaan kahtia: oppilaat siirtyvät vastakkaisille puolille tilaa. Toinen puoli on resursseja ja toinen puoli on jäniksiä.

2. Sekä jäniksillä että resursseilla on samat kolme käsimerkkiä, jotka kuvaavat a) ruokaa, b) juomaa ja c) suojaa. Sovi oppilaiden kanssa mikä käsimerkki kuvaa mitäkin resurssia.

3. Kun opettaja antaa merkin, sekä jänikset että resurssit tekevät jonkun kolmesta käsimerkistä yhtä aikaa. Jänikset pyrkivät sitten vastaavan resurssin luo.

4. Jos resursseista on pulaa, esimerkiksi suojaa on vain kaksi resurssia, mutta neljä jänistä halusi suojaa, ensimmäisenä resurssin luo päätynyt saa resurssin.

5. Jos jänis saa resurssin, jänis onnistuu lisääntymään ja resurssikin muuttuu seuraavalla kierroksella jänikseksi. Jos jänis jää ilman resurssia, se kuolee ja muuttuu seuravalla kierroksella resurssiksi.

6. Opettaja kirjaa jänisten ja resurssien määrän joka kierroksella. Peliä pelataan niin kauan kunnes kannanvaihtelut ovat selkeitä. Lopuksi voidaan piirtää kuvaaja kannanvaihteluista.

Miksi kanta vaihteli? Oliko kannanvaihtelussa jotain säännönmukaisuuksia? Mikä voisi olla kyseisen alueen kantokyky jänisten suhteen? Mitkä jänikset säilyivät parhaiten kierroksesta toiseen?

Metapopulaatiopeli

Metapopulaatiopeli on Viikin kampuksen Metapopulation Research Groupin suunnittelema metapopulaation käsitettä avaava peli, joka toimii hyvin esimerkiksi lukiolaisilla. Ennen pelaamista oppilaiden pitäisi tietää mitä metapopulaatio tarkoittaa.

Tarvittavat välineet:

  • juoksemiseen sopivat vaatteet
  • eri värisiä kartonkipalasia (yhtä monta kuin laikkuja mukana pelissä)
  • jokaisella pelaajalla kynä.

Pelaajia:

  • minimi noin 20 henkilöä – yksi tuomari, 1-3 saalistajaa ja loput perhosia

Alkuvalmistelut:

Pelikentälle piirretään laikkuja, esimerkiksi hiekkaan, niin että 20 pelaajalle tulee noin viisi laikkua. Laikkujen koko vaihtelee niin, että pienimmille laikuille mahtuu kaksi perhosta ja isoimmille jopa kahdeksan. (Esimerkiksi 15 perhoselle sopivat laukut ovat 1 x 8 paikkaa, 1 x 6 paikkaa, 1x 4 paikkaa ja 2 x 2 paikkaa.) Laikkuja kannattaa asetella niin, että metapopulaatiodynamiikan keskeiset ominaisuudet nousevat esille (esimerkiksi osa laikuista on kauempana ja osa on lähellä toisiaan).

Perhoset jaetaan eri laikuille niin että samassa laikussa aloittaville annetaan samanväriset kartongin palaset ja että sukupuolijakauma olisi mahdollisimman tasainen. Saalistajat jäävät laikkujen väliselle alueelle.

Pelin kulku:

Perhoset pyrkivät parittelemaan mahdollisimman monta kertaa ja saalistajat pyrkivät ottamaan perhosia kiinni. Perhoset ovat turvassa laikuillaan, mutta jos perhoset joutuvat liikkumaan laikusta toiseen, saalistaja voi ottaa ne kiinni. Perhosen peli jatkuu, kunnes perhonen on paritellut kymmenen kertaa tai kun perhonen on saalistettu. Koko peli jatkuu niin kauan kuin perhosia on vielä jäljellä.

Parittelu on mahdollista vain eri sukupuolten välillä kun perhoset ovat samassa laikussa. Paritteluun tarvitaan molempien suostumus. Parittelusta saadut pisteet kirjataan kartonginpalasiin. Jos perhonen parittelee samasta laikusta kotoisin olevan perhosen kanssa (= kartongin palaset ovat samanväriset), molemmat perhoset saavat 1 pisteen. Jos parittelukumppani on toisesta laikusta (=kartongin palaset ovat eriväriset), molemmat saavat 2 pistettä. (Tämä kuvaa sisäsiitoksen vaikutusta populaation elinvoimaisuuteen.) Saman yksilön kanssa ei saa paritella kahdesti peräkkäin samassa laikussa. Voittajaperhosella on mahdollisimman paljon pisteitä.

Laikuissa voi tapahtua paikallisia sukupuuttoja: tuomari voi milloin vain ”sulkea” laikun, niin ettei siinä voi paritella, eivätkä perhoset ole siinä turvassa saalistajilta.

Pelin loppu

Pelin loputtua perhoset laskevat pisteensä yhteen. Pelin voi toistaa toisen kerran, jotta pelaajat voivat kokeilla toisenlaista taktiikkaa. Lopuksi pelin voi purkaa keskustelemalla valituista taktiikoista ja siitä mitkä olivat hyviä ja mitkä huonoja taktiikoita ja toisaalta vaikuttiko muiden valitsemat taktiikat omaan menestymiseen. Oppilaita voi pyytää kehittämään peliä edelleen: Miten tästä pelistä saisi realistisemman? Minkälaisia sääntöjä peliin pitäisi lisätä? Näin oppilaat pääsevät muokkaamaan yksinkertaista mallia metapopulaatiosta (ja huomaavat, että monimutkaisemman mallin käyttäminen on vaikeampaa, kun ei enää muistakaan kaikkia sääntöjä).

Toppaeläimet

Toppaeläinten ekologiset lokerot

Lähde: Lappalainen, A. 2003. Biologianoppiminen 2000-luvulla. Osa 1 .Harjoitustöitä. Helsingin yliopiston opettajakoulutuslaitos.
Harjoituksen avulla voidaan kerrata muun muassa ekologisen lokeron, elinympäristön, ravintokohteen, ravinnonottotavan, saalikoon, aktiivisuusajan tai kilpailun käsitteitä.
Harjoituksessa havainnoidaan eläinten värejä, aisteja ja rakennetta. Näiden pohjalta tehdään hypoteettisia päätelmiä. Apuna käytetään luokittelua. Hypoteesit tarkistetaan kirjallisuuden avulla.
Tarvikkeet: täytettyjä eläimiä ja muita näytteitä koulun varastosta. Sopivia lajeja voivat olla esim. kiuru, pajulintu, punarinta, kalatiira, kalalokki, kuovi, lehtopöllö, varpushaukka, kanahaukka, koti- ja metsähiiri, peltomyyrä, lumikko, päästäinen, maamyyrä, metsäjänis, rotta tai kettu.
Lämmittelykysymyksiä: Oppilaat voivat asettua piiriin toppaeläinten ympärille. Lajinimiä ei ole tarkoitus tuoda esille.
–          Minkä näistä lajeista ottaisit lemmikkieläimeksi? Perustele valintaasi.
–          Millaisia ominaisuuksia eläimiin liitetään? Ovatko jotkut eläimet pahoja ja toiset hyviä?
Luokittelu:
Oppilaat luokittelevat eläimet ryhmiin 1-2 kerta valitsemillaan perusteilla. Sen jälkeen alkaa asteittainen luokittelu, jonka avulla voidaan lopuksi tuottaa hypoteesi ekologisesta lokerosta. Kaikilla eläimillä on oma elinympäristö ja oma tapansa hankkia elantonsa. Näistä syntyy ekologinen lokero.
  • Kaikki eläimet ovat aluksi yhdessä ahtaassa ryhmässä. Laji pääse pois ryhmästä, kun löydetään piirre, joka ekologisesti erottaa sen muista lajeista. Pöydällä elintila ikään kuin kasvaa, koska lajit käyttävät elintilaa omalla, muista lajeista poikkeavalla tavalla. Luokittelua jatketaan, kunnes jokainen laji on saanut oman ekologisen lokeroonsa.
  • Täytettyjen eläinten lisäksi voi ottaa saman lajin edustajiksi esim. kuvia kyseisestä eläimestä.
  • 1. peruste luokittelulle on elinympäristö. Missä kyseiset lajit enimmäkseen elelevät (esim. ilmassa, vedessä, metsässä, pellolla, maan alla)? Vinkkejä elinympäristöstä voi saada esim. eläinten värityksestä (suojaväri), aisteista (silmien koko, korvien koko jne.), ruumiinosista ja niiden muodosta jne. Syntyneet elinympäristöt rajataan narulla taikka kaulahuiveilla ja merkitään kylteillä.
  • Seuraavaksi mietitään, miten samassa elinympäristössä olevat lajit voitaisiin saada omiin lokeroihin. 2. peruste luokittelulle onkin aktiivisuusaika (yöeläin, päiväeläin, hämärän ajan eläin, liikkuu milloin vain). Päiväpetojen stereonäkö liittyy valoon, hämäräeläimillä suuret valoa tehokkaasti keräävät silmät, höyhenpeitteen pehmeys (äänetön lento yöllä). Lajitetuille lajille annetaan ”osoitelappu”, johon kirjoitetaan tähänastinen hypoteesi siitä, missä eläin asuu ja miten hankkii ravintonsa.
  • 3. peruste jatkoluokittelulle on ravintokohde. Mahdollisia ravinnoin kohteita voidaan arvioida esim. nokan, hampaiden, kuonon, kynsien, koon tai muiden rakennepiirteiden mukaan. Ravintovaihtoehtoja voivat olla kasvit ja kasvinosat, pikkueläimet, selkärangattomat, muut selkärankaiset tai laji on kaikkiruokainen. Laji voi siis olla omavarainen (kasvi), kasvinsyöjä tai saalistaja (saalistajat voivat olla 1. tai 2. jne. asteen saalistajat). Mietitään myös lajien ravinnonottotapoja ja saaliskokoa. Lisätään arvaus ravinnosta ”osoitelappuun”.
  • Lopuksi tarkastellaan lappuja: ovatko kaikki lajit saaneet kuvauksen elinympäristöstä, aktiivisuusajasta, ravitonkohteesta, ravinnonottotavasta ja saaliskoosta.
  • Tarkistetaan kirjallisuuden ja muiden lähteiden avulla pitääkö jokaisen lajin kohdalla hypoteesi paikkaansa. Voidaan keskustella myös siitä, miten erikoistuneita lajit ovat. Toiset ovat hyvin kapea-alaisia spesialisteja ja toiset enemmän sopeutumiskykyisiä.

Evoluutiopeli III: Vaihteleva ympäristö

Tarvittavat välineet:

  • Pelilauta, jolla valmiina eri lämpötiloihin sopeutuneita eliöitä (= paperilappuja joissa optimilämpötilan osoittava numero – alussa esimerkiksi 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6)
  • Tyhjiä paperipaloja joille voi kirjoittaa numeron
  • Noppa

Paperinpalaset vastaavat saman lajin eliöitä ja paperinpalaselle on merkitty optimilämpötila, jossa eliöt menestyvät parhaiten. Lämpötila vaihtelee jokaisen lisääntymiskauden välillä ja lämpötilan ratkaisee nopan silmäluku. Heittäkää noppaa aina jokaisen kierroksen aluksi ja antakaa tämän jälkeen eliöiden lisääntyä.

Eliöt lisääntyvät seuraavasti: Juuri oikeaan lämpötilaan sopeutuneet eliöt saavat kaksi jälkeläistä. Yhden asteen päähän jääneet eliöt saavat yhden jälkeläisen. Jälkeläisten optimilämpötila on aina sama kuin vanhempansa. Ne joiden optimilämpötila jää ympäristön lämpötilasta kaksi astetta, eivät lisäänny eivätkä kuole. Kolme astetta optimilämpötilastaan jääneiden populaatiomäärä supistuu puoleen ja neljä astetta tai enemmän jääneet kuolevat kokonaan.

Pelaa peliä muutama kierros ja merkitse muistiin jokaisen vuoron alussa eliöiden määrä ja optimilämpötila. Vastaa kysymyksiin:

a) Minkälaista evoluutiota populaatiossa tapahtuu?
b) Mitä tapahtuisi jos ympäristön lämpötila nousisi asteella? (Tätä voi kokeilla jatkamalla nopanheittoa ja lisäämällä aina tulokseen ykkösen.)
c) Entä jos ympäristön lämpötila nousisi neljällä asteella?

Tartuntapeli

Mitä tarvitaan:
·         ruokasoodaa
·         muki
·         1 pH paperi / osallistuja 
·         1 koeputki (tai muki) / osallistuja
·         1 pipetti (tai muki) / osallistuja
·         vettä
 
Peliohjeet oppilaille:
·         Ota koeputki/muki ja seurustele muiden kanssa sovitun ajan verran tai sovitun henkilömäärän kanssa.
·         Seurustellessasi ota pipetillä omaa nestettä ja pipetoi sitä seurustelukumppanin mukiin. Seurustelukumppani tekee samoin. Eli vaihdetaan nesteitä.
·         Lopuksi mittaa pH-liuskalla nesteesi pH (kuva) ja vertaa sitä veden pH-arvoon. Mitä emäksisempää (korkeampi luku) neste on, sitä varmemmin sait tartunnan.
Ohjeet ohjaajalle:
·         Varaa kullekin oppilaalle koeputki/muki. Täytä kaikki muut paitsi yksi puolilleen vedellä.
·         Valmista yhteen koeputkeen/mukiin puolen verran kylläistä ruokasoodaliuosta. Anna liukenemattoman soodan painua pohjalle ja kaada kirkas neste ylimääräiseen putkeen/mukiin.
·         Päästä oppilaat pelaamaan (ks. Peliohjeet). Lopeta peli 5 minuutin kuluttua tai myöhemmin, jos oppilaita on paljon. Vaihtoehtoisesti voitte sopia, että peli päättyy, kun jokainen on seurustellut esim. 4:n muun kanssa (koe toimii ainakin viiden vaihdon verran).
·         Pelin päätyttyä pohtikaa yhdessä seuraavia asioita:
o   Kuinka monella pH oli vettä emäksisempää?
o   Jos pelissä sai tartunnan, onko mahdollista päätellä keneltä se tuli?
o   Onko mahdollista, että oli saanut tartunnan, vaikkei se näkyisi pH-liuskalla? 
o   Kuka oppilaista sai pelin alussa ruokasoodaliuoksen?
Peli havainnollistaa bakteeri- ja virusinfektioiden, erityisesti sukupuolitautien, leviämistä ihmiseltä toiselle ja sitä miten henkilö voi tietämättään levittää infektiota. Pelissä ruokasoodaliuoksen saaminen vastasi tartuntaa. Koska sooda on hyvin emäksistä, pienikin määrä sitä nostaa veden pH-arvoa. Kuitenkin, jos liuos ehti laimentua riittävästi usean vaihdon seurauksena, ei tartunta välttämättä näy pH-testillä. Tämä ei vastaa todellisuutta, sillä oikeasti infektiot eivät ”laimene”. Toisaalta pH:n nousu voidaan tulkita myös tartunnan saaneiden oireiluna, jolloin neutraali pH tarkoittaa oireetonta kantajaa tai infektiolta säästynyttä.

Arvohuutokauppa

  • Tavoitteet
          omien elämänarvojen tiedostaminen
          tietoisuus siitä, että voi muuttaa omaa käyttäytymistään pyrkien ympäristövastuullisuuteen
          halu muuttaa omaa käyttäytymistä
          ekologisten arvojen rakentaminen
  • Valmistelut
Kirjoita etukäteen valmiiksi isoille kartonginpaloille huutokaupattavien asioiden nimet (esim. auto, hammasharja, vaateet, raha, matkat, ystävä, suosio, mopo, hyvä koti, nuoruus, erilaisia taitoja, terveys, meluttomuus tms.). Sanojen sijaan voi olla myös kuvia tai kuvia ja sanoja yhdessä. Kaupattavien asioiden tulee olla sekä materiaalisia että arvoihin liittyviä ja pelaajaryhmää koskettavia. Jokaiselle pelaajalle varataan kynä ja paperia.
  • Työtavan kuvaus
Huutokaupassa ostaja määrittää hinnan. Ohjaaja tai tehtävään ohjeistettu oppilas toimii meklarina. Meklari esittelee tavaran kerrallaan. Joku ostajista huutaa oman tarjouksensa. Toiset voivat korottaa hintaa. Kun kukaan ei enää korota hintaa, tavara myydään viimeksi tarjonneelle. Ostajien omistamat tavarat, asiat, ominaisuudet ja taidot toimivat rahana, joita jokaiselle on aluksi 55 rahan edestä (kuvaus 1. vaiheessa).
  • 1. vaihe: Mitä minä omistan?
Jokainen saa 10 paperinpalaa, johon viidelle kirjoitetaan kullekin yksi tärkeä omistamansa tavara, lopuille omistamansa asia, arvo, ominaisuus tai taito. Numeroi paperinpalat siten, että tärkein on numero 10, toiseksi tärkein 9 jne. Pelaajalla on silloin käytössä 55 rahaa. Rahan voi käyttää yhteen tai useampaan huutoon. Omistamansa tavarat, arvot. jne. on hyvä vielä koota järjestyksessä yhdelle paperille, että ne pysyvät muistissa. (Jos aikaa on enemmän, rahan määrää eli paperilappuja voi myös lisätä.)
  • 2. vaihe: Mitä minä tahdon?
Huutokauppa alkaa. meklari esittelee kaikki huutokaupattavat asiat ja antaa ostajien miettiä hetken mitä he ostaisivat ja millä rahalla. Ensimmäiseksi kuopattavaksi tulee joku vähemmän tärkeä tavara. Ostajat esittävät tarjouksen numeroilla esim. ”kolme rahaa”. Ostajat huutavat mitä haluavat ja yrittävät koontipaperille merkitä, mihin ostoksiin he ovat alun perin omistamansa asiat vaihtaneet. huutokauppaa jatketaan niin kauan, kuin tavara riittää tai ostajien rahat loppuvat tai huutokaupalle asetetaan aikaraja.
  • 3. vaihe: Olenko tyytyväinen?
Arviointikeskusteluun on syytä varata hyvin aikaa. Jokainen käy ensin läpi oman listan ja miettii mitä on vaihtanut mihinkin ja mitä olit valmis maksamaan asioista. Sitten kerrotaan vuorotelleen, miten oma lista on muuttunut. Oliko listalla joku mitä ei halunnut luovuttaa, tai oliko joku hyvin tärkeä asia, joka vaihtui toiseen tärkeään asiaan. Myös meklari kertoo, mitä asioita ja tavaroita hänelle on huutokaupassa kertynyt.
Lähde: Lappalainen, A. 2003. Biologianoppiminen 2000-luvulla. Osa 1 .Harjoitustöitä. Helsingin yliopiston opettajakoulutuslaitos.

Evoluutiopeli II: Pituus ja hajottava valinta

Tarvittavat välineet:

  • Pelilauta, jolla valmiina eri pituisia liskoja (= paperilappuja joissa pituuden osoittava numero – alussa mahdollisimman tasaisesti, esimerkiksi kokonaisluvut väliltä 7-23)
  • Tyhjiä paperipaloja joille voi kirjoittaa numeron

Paperinpalaset vastaavat liskoja ja paperinpalalla oleva pituus tarkoittaa liskon pituutta senttimetreinä. Liskot saalistavat kahta eri ravintokohdetta, joista toiset ovat kovakuoriaiset ja toiset päästäisiä. Kymmenen senttimetrin pituiset liskot ovat parhaita kovakuoriaisten metsästäjiä ja kaksikymmensenttiset parhaita päästäisten metsästäjiä. Liskot pariutuvat niin, että alle 15 cm liskot pariutuvat keskenään ja yli 15 cm keskenään. Pari valikoituu muuten satunnaisesti. Lisääntyminen tapahtuu niin, että kahta liskoa kohden syntyy aina yksi jälkeläinen: jonka pituus on vanhempien kokojen keskiarvo. Lisääntymiskauden loputtua parhaiten selviävät 10- ja 20-senttiset liskot, ne säilyvät kaikki hengissä. Tästä 2-3 senttiä poikkeavista kuolee puolet ja enemmän kuin kolme senttiä poikkeavista kolme neljäsosaa.

Pelaa peliä muutama kierros ja merkitse muistiin jokaisen vuoron alussa liskojen määrä ja pituus.Voit myös piirtää kuvaajan yksilöiden pituusjakaumasta. Vastaa kysymyksiin:

a) Minkälaista evoluutiota tapahtuu?
b) Mitä tapahtuisi, jos päästäiset katoaisivat alueelta?

Evoluutiopeli I: Suojaväritys

Tarvitaan:

  • Pelilauta, jolla esim. valkoisia ja mustia paperinpalasia
  • Taulukko johon laskea yksilömääriä

Paperinpalaset vastaavat eliöitä. Joka vuoron alussa ne joutuvat saalistuksen kohteeksi. Peto syö kaksi saalista vuorossa ja se valitsee aina eliöitä, joilla on huonompi suojaväri. Tämän jälkeen jokaista eliöparia kohden syntyy uusi, vanhempiensa värinen eliö. Koko alueella pystyy elämään vain 20 eliötä, joten kun lajimäärä ylittää tämän määrän alueelta kuolee satunnaiset ylimääräiset yksilöt pois.

Pelaa peliä muutama kierros ja merkitse muistiin jokaisen vuoron alussa eliöiden määrä ja väri. Vastaa kysymyksiin:

a) Minkälaista evoluutiota populaatiossa tapahtuu?
b) Mitä kävisi jos yhtäkkiä ympäristön väri muuttuisi?
c) Miten peliin vaikuttaisi jos värejä olisi useampia, esim. harmaan eri sävyjä?

Etsi väri!

Tämä helppo tehtävä toimii hyvänä lämmittelynä maastotyöskentelyyn ja lisää herkkyyttä havannoida luontoa.

Välineet: rautakauposta ilmaiseksi saatavia erivärisiä maalien mallilappuja

Opiskelijat voivat yksin tai ryhmissä kerätä luonnosta esineitä, joiden väri vastaa mahdollisimman hyvin lappujen malliväriä.

Ravintoketju 1

Lähde: Lappalainen, A. 2003. Biologianoppiminen 2000-luvulla. Osa 1. Harjoitustöitä. Helsingin yliopiston opettajakoulutuslaitos.
Tarvikkeet:
–          kartonkia kylteiksi
–          tusseja
–          luokan taulu
Tee näin:
  • Jokainen oppilas saa miettiä mielessään mikä eliö (kasvi, sieni tai eläin) halua olla.
  • Tämän jälkeen kaikki jaetaan 7 ryhmään: tuottajiin (vihreät kasvit), kasvinsyöjiin, 1. asteen petoihin, 2. asteen petoihin, 3. asteen petoihin, jätteensyöjiin ja hajottajiin.
  • Lasketaan oppilaiden määrä kussakin ryhmässä ja kirjataan määrät taululle. Kasveja ja hajottajia pitäisi olla eniten ja 3. asteen petoja vähiten, muita suhteessa (1/10 edellisen tason määrästä) siltä väliltä. Oikeissa suhteissa ryhmät muodostaisivat pyramidin. Onko luokan ryhmistä mahdollista muodostaa pyramidi? Pohditaan syitä, miksi ei (esim. liian vähän osallistujia, roolin sai valita oman mieltymyksen mukaan tms.). Mitä täytyisi tapahtua tai tapahtuu, jotta pyramidista tulee oikeanlainen?
Tuloksia:
Luonnossa ja luonnollisissa olosuhteissa eri ryhmiä on oikeassa suhteessa resursseista riippuen. Luokassa ryhmien muodostuminen ei noudattanut kuitenkaan luonnonlakeja.
Tehtävän taustaa:

Tehtävässä on tarkoitus oivaltaa, että kaikki maapallon ruoka on peräisin kasveista ja aine kiertää eliöltä toiselle.

Flow learning -pelejä

Flow learning – 4 avainsanaa: Leiki, käytä aisteja, kohtaa luonto, jaa elämyksiä

Flow learning luontoretki:
Vaihe 1: Innostuksen herättäminen (liikunnalliset luontoleikit)
Vaihe 2: Tietoisuuden suuntaaminen (aistiharjoitukset)
Vaihe 3: Suora kokeminen (omakohtaiset havainnot)
Vaihe 4: Inspiraation jakaminen (pienessä ryhmässä kokemusten jakaminen)
Harjoituksia vaiheeseen 1
  • Rakennamme puun
Ohjaaja selostaa puun eri osia ja niiden toimintaa ja kutsuu ryhmän jäseniä muodostamaan pala palalta puuta. Ensin valitaan yksi esittämään puun ydintä, joka on kovaa ja vanhaa, mutta kuollutta puuta. Seuraava henkilö esittää puun pääjuurta, joka ankkuroi puun maahan ja nostaa vettä maasta. Sitten seuraa joukko maassa makaavia sivujuuria, jotka juurikarvoillaan imevät maasta vettä ja ravinteita. Rakentamista jatketaan ja lopulta seuraa puun kuori, joka suojaa tulipaloilta ja hyönteisiltä. Leikissä jokaisella puun osalla on oma tehtävä. Esim. sivujuuret ”ryystävät” äänekkäästi jne. Leikin lopussa tuhohyönteinen (ohjaaja) yrittää päästä nakertamaan puuta kuoren läpi.
  • Lepakko ja yökköset
Miltä tuntuu pyydystää ravintoa pimeässä? Leikkiin osallistujista yksi on lepakko,4-5 muuta esittävät yökkösiä ja loput muodostavat turvallisuutta antavan piirin leikkiöiden ympärille. Lepakko yrittää silmät sidottuna pyydystää yökkösiä. Lepakko huutaa ”lepakko” ja yökköset ”yö”. Ääniä seuraamalla lepakko yrittää ottaa yökköset kiinni. Kiinni saatu ykkönen poistuu piirin ulkopuolelle.
  • Pöllöt ja varikset
Osallistujat jaetaan kahteen ryhmään, joista toiset ovat pöllöjä ja toiset varikset. Kummallekin merkitään ”kotipesä” n. 20 m päähän pelikentän keskustasta. Joukkueet asettuvat n. 5 m päähän toisistaan. Ohjaaja esittää epätosia ja tosia väittämiä luonnosta. Kun väittämä on tosi, pöllöt jahtaavat variksia ja kun epätosi, varikset jahtaavat pöllöjä. Jos pöllö tai varis on saatu kiinni, ennen kuin hän on ehtinyt kotipesälle, hänet liitetään kiinniottajan joukkueeseen. Väittämät voivat ilmiselviä, vaikeita taikka ympäristön perusteella aistittavissa.
  • Eläinten osat
Aluksi 4-5 henkilönryhmät saavat valita jonkin alueelle tyypillisen eläimen. Vasta sitten ryhmälle kerrotaan, että jokaiselta ryhmältä odotetaan esitystä, joka ilmentää eläimen tyypillistä käytöstä ja ruumiinosia. Kukin ryhmä esiintyy vuorollaan. Yleisö yrittää arvata, mitä eläintä kukin ryhmä esitti.
Harjoituksia vaiheeseen 2
  • Korvat höröllä
Ryhmä seisoo ringissä tai istuu maassa. Kukin sulkee silmänsä ja avaa korvaansa, sekä nostaa kätensä nyrkissä eteen. Kaikki hiljentyvät kuuntelemaan luonnon ja ihmisten ääniä. Aina kuullessaan yhden äänen voi nostaa yhden sormen pystyyn. Kuuntelulla hiljennyttään keskittymään edessä oleviin muihin tehtäviin sekä avataan aistit tarkkailemaan ympäröivää luontoa.
  • Äänikartta
Ryhmälle näytetään kartonkipalasta, johon on piirretty X-merkki. Osallistujille selitetään, että kartonki on äänikarttapohja ja että X tarkoittaa kuuntelijan sijaintia kartalla. Kullekin jaetaan kartonkipala ja kynä ja annetaan ohjeeksi mennä sopivaan paikkaan istumaan. Kartongille on tarkoitus piirtää jokin symboli kuvaamaan jokaista ääntä, jonka retkeläinen kuulee istuessaan. Merkit voivat olla viitteellisiä, kuten aaltoviiva kuvamassa tuulta tai nuottimerkit linnun laulua. Ideana on, että aika käytetään kuuntelemiseen, ei piirtämiseen. Tehtävää varten annetaan aikaa 5-10 min. Retken aikana voidaan tehdä useampi äänikartta, jos ympäristö on vaihtelevaa.
  • Luonnoton polku
Tehtävän tarkoituksena on käsitellä suojavärejä ja opettaa katsomaan tarkkaan yksityiskohtiakin. Ohjaaja virittää maastoon jonkun valmiin polun varteen n.30 m pitkän köyden, jonka toiselle puolelle hän sijoittaa n. metrin levyiselle vyöhykkeelle 15–20 luonnotonta esinettä. Niistä osa on selvästi huomattavissa, osa ovelasti kätketty oksien ja heinänlomaan, puun rungolle, kaarnan koloihin jne. Osallistujat lähetetään matkaan etsimään (mutta ei poimimaan) köyden varrelle piilotetut esineet. Reitin päässä ohjaaja kysyy jokaiselta, kuinka monta esinettä oppilas oli huomannut. Jos kaikkia esineitä ei ole huomattu, ohjaaja voi sanoa esineiden lukumäärän ja lähettää osallistujat uudelle kierrokselle. Lopuksi reitti käydään vielä yhdessä läpi ja kerätään esineet samalla pois.
Harjoituksia vaiheeseen 3
  • Tuhatjalkakävely
Tuhatjalkakävlyn avulla voidaan tutustua uuteen ja outoon ympäristöön. Osallistuja asettuvat 5-6 henkilön jonoissa toistensa taakse silmät kiinni ja edellä olevan hartioista kiinni pitäen. Ohjaaja on tuhatjalkaisen silmät ja asettuu yhden jonon ensimmäiseksi. Kävelyn aikana maastoa tarkkaillaan kuunnelleen, haistelleen ja tunnustelleen. Tuhatjalkainen aloittaa hitaan kulkunsa maastossa. Ohjaajan johdattelemana se kömpii kivien yli, kiertää puita, konttaa heinäkasoissa, kumartuu pensaiden ali jne.
  • Kamera
Toinen parista on kamera ja toinen kuvaaja, joka nappaa kuvia ”kameran” (parinsa) ”filmille” eli aivoihin. Kuvajaa kuljettaa hellävaraisin ottein arvokasta kameraa, joka pitää silmät kiinni. Kun kuvaaja on valinnut kuvauskohteen, hän asettelee parinsa sopivalle etäisyydelle ja taputtaa häntä kerran olkapäähän. Silloin kamera (pari) avaa silmät 5-6 sekunniksi ja kun kuvaaja taputtaa olkapäälle kahdesti, silmät suljetaan taas. Kuvaaja ottaa kolme kuva, jotka kamerana toimiva henkilö muistaa viikkojenkin päästä. Tärkeätä on, että keskitytään tehtävään, eikä jutella niitä näitä ja kamerana toimiva todella myös pitää silmät kiinni ja avaa ne vasta, kun pari on taputtanut olkapäälle. Parit vaihtavat roolia, jolloin molemmat saavat toimia kamerana ja kuvaajana.
  • Puuhun tutustuminen
Osallistujat jaetaan pareihin, josta toisen silmät sidotaan tai ne pidetään kiinni. Näkevä kuljettaa turvallisesti parinsa puun tai pensaan luo. Matka kuljetaan hieman mutkitelleen, niin ettei reittiä pysty heti tunnistamaan. Kaikkien parien täytyy toimia hiljaa, ettei äänet paljastaa myöskään reittiä. Kun sopiva puu tai pensas on löytynyt sokkona oleva tutustuu siihen paitsi näköaistia käyttäen niin, että hän voi tunnistaa kohteen uudelleen. Tutustumisen jälkeen pari kuljetetaan mutkittelevaa reittiä pois paikalta. Sitten silmät avataan ja yritetään löytää kohde uudelleen. Kun oma puu tai pensas on löytynyt, osat vaihdetaan.
Harjoituksia vaiheeseen 4
  • Luonnon inspiroimia mietelauseita
Osallistujat valitsevat joko paperilapuille valmiiksi kirjoitettujen mietelauseiden joukosta yhden taikka kirjoittavat lapulle oman mietelauseen luonnosta. Sen jälkeen reflektoidaan itsekseen, mitä lause itselleen merkitsee. Palataan piiriin 10-15 min kuluttua ja jaetaan ajatuksia muiden osallistujien kanssa.

Lähde: Lappalainen, A. 2003. Biologianoppiminen 2000-luvulla. Osa 1 .Harjoitustöitä. Helsingin yliopiston opettajakoulutuslaitos.

Ravintoketju 3 – Myyräpeli

Lähde: Lappalainen, A. 2003. Biologianoppiminen 2000-luvulla. Osa 1. Harjoitustöitä. Helsingin yliopiston opettajakoulutuslaitos.
Tarvikkeet:
–          iso kartonki tai ulos kannettava taulu ja tusseja, johon merkitään kannan vaihtelut
Tee näin:
  • Oppilaat jaetaan kahteen ryhmään: resurssit (asunto ja ruoka) ja myyrät.
  • Ryhmät asettuvat riviin 5-10 m päähän toisistaan kasvokkain.
  • Myyrät päättävät mielessään, kumpaa he seuraavalla kierroksella tarvitsevat asuntoa vai ruokaa. Resurssit päättävät mielessään, kumpaa he ovat asuntoa vai ruokaa.
  • Kun opettaja antaa lähtömerkinnän, ruokaresurssit alkavat pyörittää kättä vatsan kohdalla ja asuntoresurssit nostavat kädet katoksi pään päälle.
  • Kukin myyrä yrittää juoksemalla saada kiinni asunnon tai ruuan oman tarpeen mukaan. Ensimmäisenä tarvitsemansa resurssilaatua koskettanut saa pitää sen ja säilyy hengissä ja saa jatkaa peliä myyränä. Ne myyrät jotka jäivät paitsi tarvitsemastaan resurssista, kuolevat ja niistä tulee seuraavan pelikierroksen resurssi.
  • Seuraavan kierroksen aikana myyrät palaavat omaan riviin ja resurssit jäävät omaan riviin edellisen kierroksen toteutuneen lukujen mukaan.
Tuloksia:
Hyvinä myyrävuosina, kun myyriä on paljon, resursseista on kilpailua. Myyriä kuolee resurssien puutteeseen ja seuraa huono myyrävuosi ja kilpailu hellittää. Resursseja on saatavilla hyvin ja siitä seuraa ennen pitkään uusi hyvä myyrävuosi.
Tehtävän taustaa:
Leikissä havainnoidaan myyrien riippuvuutta ravinnon ja sopivan pesimäympäristön saatavuudesta. Huomataan, että myyräpopulaation koko vaihtelee ravintotilanteen mukaan. pelin jälkeen voidaan keskustella, mitä muita resursseja myyrät tarvitsevat, jotta ne selviytyvät hengissä ja pystyvät saamaan jälkeläisiä. Mitä hyötyä on siitä, että populaatiota pystyttään kasvattamaan nopeasti, kun olosuhteet ovat hyvät? Millä keinoilla populaatio voitaisiin pitää vakaana, ettei syntyisi suuria heittoja hyvien ja huonojen vuosien välillä?
Myyrien populaatiotiheys ja elinympäristön tarjoamat resurssit ovat keskenään vuorovaikutuksessa. Myyräkanta vaikuttaa myös itse resurssien saatavuuteen. Tavallisesti populaatiotiheys hakeutuu kohti ympäristön kantokyvyksi nimitettyä tilaa eli suurinta populaatiotiheyttä, jonka kyseinen ympäristö pystyy elättämään.
Suuret kannanvaihtelut ovat tavallisia lajeilla, joilla on useita sukupolvia vuodessa. Näillä lajeilla myös ympäristön kantokyky vaihtelee vuodenaikojen mukaan. Kesällä ravintoa on riittävästi ja talvella resurssien vähentyessä kuolleisuus ja lähtömuutto lisääntyvät.

Ravintoketju 2

Lähde: Lappalainen, A. 2003. Biologianoppiminen 2000-luvulla. Osa 1. Harjoitustöitä. Helsingin yliopiston opettajakoulutuslaitos.
Tarvikkeet:
–          narukerä (tai useampi, jos halutaan kuvata erilaisia ravintoketjuja)
–          tusseja ja paperia nimilappuja varten
Tee näin:
  • Nimilaput eri troofisille tasoille ja esimerkkilajeille voi tehdä valmis etukäteen, jolloin jokainen oppilas arpoo itselleen roolin tai nimilappuja tehdään sitä mukaan, kuin oppilas keksii itselleen roolin.
  • Naru edustaa leikissä aineita (vesi, happi ravinteet jne.)
  • Joku ryhmästä on kasvi esim. mänty ja ottaa narun pään käteen.
  • Seuraava on mäntyä syvä kasvinsyöjä esim. mäntypistiäisen toukka ja hän ottaa kiinni narusta (narun pää jää edelleen kasville).
  • Seuraavaksi narusta ottaa kiinni 1. asteen peto, esim. mäntypistiäisen toukkia syövä lintu (tikka).
  • Seuraavaksi vuorossa on 2. asteen peto jne.
  • Viimeisenä narusta ottaa kiinni hajottaja.
  • Toisella narulla voidaan aloittaa seuraava ravintoketju. Edellisen ravintoketjun osat voivat osallistua samalla myös toiseen ravintoketjuun. Esim. männystä voi alkaa monta ravintoketjua ja toukkia voivat syödä erilaiset linnut.
  • Lopuksi ohjaaja kertoo, että mäntyä on kohdannut onnettomuus ja nykäisee narusta. Nyt kasvinsyöjä tuntee nykäisyn ja hän nykäise omalla vuorollaan edelleen jne.
Tuloksia:Huomataan, että kasvin tuhoutuessa, moni siitä riippuvainen eliö tuntee vaikutuksen. Mikäli eliö ei pysty löytämään uutta ravinnonkohdetta sekin kuolee kasvin tapaan.
Tehtävän taustaa:

Tässä leikissä havaitaan aineiden kierto ekosysteemin ravintoketjuissa. Myös ihminen voisi olla osa ravintoketjua, jolloin huomataan että hänkin on osaa luontoa.