University of Helsinki
Erilaiset mikroskoopilla tehtävät ohuthieharjoitukset ovat keskeinen osa geotieteiden kandiopintoja. Mutta miten ne sujuvat virtuaalisesti? Kolmatta kertaa sedimenttipetrologian ohuthieitä ohjannut FT Elina Lehtonen pääsi ottamaan tästä kysymyksestä selvää koronapandemian keskellä.
Teksti: Elina Lehtonen (@eslehton)
Sedimenttipetrologian ohuthieet ovat osa Sedimentologian, stratigrafian ja sedimenttipetrologian -kurssia, joka on suunnattu Geotieteiden kandiohjelman toisen vuosikurssin opiskelijoille. Viime vuosien ajan nämä ohuthieharjoitukset ovat koostuneet neljästä sedimenttikivinäytteestä. Opiskelijat ovat tutkineet ohuthieet itsenäisesti valitsemanaan ajankohtana ja suoritus on päättynyt ohuthietarkastukseen, jossa näytteistä tehdyt raportit on käyty pienryhmissä ja opettajamikroskoopin äärellä läpi.
Kun koronatilanteessa ei tammikuun aikana näkynyt merkittävää helpotusta, päädyimme järjestämään vuoden 2021 harjoitukset kokonaan virtuaalisesti. Harjoitukset sisälsivät kaksi tutkittavaa näytettä Virtual Microscope -sivustolta, sekä mikroskooppivalokuvia ja -videon kolmesta kurssinäytteestä. Kurssinäytteitä vertailtiin virtuaalisen mikroskoopin näytteisiin ennakkoon annettujen kysymysten kautta.
Näyttökaappaus Virtual Microscope -sivuston etusivusta.
Opiskelijat tekivät harjoitustyöt ohjeiden mukaan itsenäisesti. Raporttien palauttamisen jälkeen harjoitustyöt käytiin läpi Zoomissa, jonka kautta myös opettajamikroskoopin näkymä oli mahdollista jakaa opiskelijoille.
Taustaa virtuaalisesta mikroskoopista
Virtuaalinen mikroskooppi on perustettu vuonna 2012 ja sivusto on päivitetty tammikuussa 2021. Hankkeen taustalla on useita tahoja kuten The Open University, Britannian geologian tutkimuskeskus, Lontoon Geologinen Seura sekä useita yliopistoja ja museoita. Pääosa sivuston materiaalista on käytettävissä CC BY-NC-SA 2.0 -lisenssillä.
Virtual Microscope -sivusto sisältää laajan määrän digitoituja näytteitä, jotka ovat pääosin geologisia. Näytteet on ryhmitelty erilaisten kokoelmien alle, joista esimerkkinä mainittakoon Charles Darwinin keräämät kivinäytteet ja Apollo-ohjelman aikana Kuusta kerätyt näytteet. Kokoelmien selaamisen lisäksi näytteitä voi hakea erilaisilla hakusanoilla.
Virtuaalisessa mikroskoopissa näytteitä on digitoitu eri tavoin. Joistakin näytteistä saattaa löytyä digitoituna vain käsinäyte tai ohuthie. Ohuthieitä pystyy tutkimaan sekä taso- että ristipolaroidussa valossa. Joistakin näytteistä, kuten tästä Bushweldin kerrosintruusionäytteestä, löytyy myös heijastavan valon näkymä sekä näytteestä tehtyjä alkuainekarttoja.
Näyttökaappaus näytteen S03-mikroskooppinäkymistä. S03-näytteestä virtuaalisessa mikroskoopissa löytyy kokonaan skannattu ohuthie, jota voi tarkastella sekä taso- että ristipolaroidussa valossa (yläkuva). Koko ohuthieen näkymässä näytettä voi tutkia lähemmin, mutta näytettä ei voi pyörittää. Näytteessä olevat numerot merkitsevät paikkaa, josta avautuu pyöritettävissä oleva näkymä, jonka näkee samanaikaisesti taso- ja ristipolaroituna (alakuva).
Miten harjoitukset sujuivat käytännössä?
Opettajan näkökulmasta harjoitustöiden suunnittelun haasteita oli esimerkiksi työmäärän arvioiminen, sillä itse harjoitusten tekemisen lisäksi opiskelijan piti harjoitella käyttämään myös virtuaalista mikroskooppia.
Lisäksi virtuaaliseen työskentelyyn sisältyi joitakin rajoitteita konkreettiseen mikroskopointiin verrattuna. Esimerkiksi näytteen pyörittäminen onnistuu virtuaalisessa mikroskoopissa vain muutamassa kohtaa ohuthiettä. Tämä luonnollisesti rajoittaa havaintojen tekemistä ja esimerkiksi klastien tunnistamista. Tämä nousi esille myös opiskelijapalautteessa oppimista rajoittavana asiana.
Koska opiskelijat eivät päässeet näkemään kurssinäytteitä mikroskoopilla, näytin tarkastuksen aikana ohuthieistä myös niitä asioita, joita ei valokuvista tai virtuaalisen mikroskoopin näytteistä ollut helppo tunnistaa. Opiskelijapalautteen perusteella harjoitusten läpikäynti Zoomissa oli olennainen osa oppimiskokemusta. Monet pitivät myös hyvänä asiana sitä, että näytteet oli saanut ensin tutkia itsenäisesti.
Vaikka virtuaalinen mikroskopointi ei korvaa konkreettista mikroskooppityöskentelyä, oli sen kautta mahdollista kuitenkin oppia keskeisiä sedimenttikiviin liittyviä asioita aiempien vuosien tapaan. Opettajan näkökulmasta kokeilu osoittautui pääosin onnistuneeksi ja virtuaaliseen mikroskopointiin liittyvistä rajoituksista huolimatta opiskelijat tekivät hyvää työtä ohuthieiden tutkimisen kanssa.
Ajatuksia tulevaisuutta varten
Sedimenttipetrologian ohuthieharjoitukset on jo ennen koronapandemiaa suoritettu itsenäisesti. Jokaisena vuonna olen käynyt myös kurssin alussa kertomassa hieman harjoitustöiden kulusta, mutta yksityiskohtaista luentoa harjoituksiin liittyen ei ole ollut.
Itsenäisessä ja etänä tapahtuvassa opiskelussa selkeä ohjeistus on olennainen osa harjoitustöiden sujumista. Tänä vuonna opiskelijat saivat harjoitustyöohjeen lisäksi erillisen ohjeen virtuaalisen mikroskoopin käyttöä varten. Lisäksi yritin tehdä harjoituksista mahdollisimman yksiselitteiset ja selkeät. Tiedon tarjoaminen ja tehtävän ohjeistus saivat opiskelijoilta pääosin hyvää palautetta.
Opiskelijapalautteen perusteella harjoitusten tekemistä olisi voinut sujuvoittaa se, että myös harjoituksia ennen olisi ollut ohuthieisiin liittyvä demo tai luento. Lyhyet videot harjoitusten keskeisiin asioihin ja käsitteisiin liittyen voisivat olla hyvä lisä sedimenttipetrologian harjoituksiin myös tulevaisuudessa, kun opiskelijoiden on mahdollista palata tekemään harjoituksia konkreettisesti mikroskoopin ääreen. Videomuodossa olevat ohjeet kirjallisen ohjeistuksen lisäksi voisivat entisestään myös selkeyttää itse tehtävänantoa.
Virtual Microscope -sivusto tarjoaa huiman määrän erilaisia näytteitä. Vaikka virtuaaliseen mikroskopointiin liittyy omat haasteensa, voisi verkkosivusto toimia kuitenkin hyvänä lisämateriaalina erilaisissa mikroskooppiharjoituksissa. Esimerkiksi tietyt sedimenttikiviin liittyvät asiat, kuten kerroksellisuus, voi olla helpompi hahmottaa virtuaalisen mikroskoopin koko ohuthieen kattavasta näkymästä normaaliin mikroskooppiin verrattuna.
Tekstin kirjoittaja, Elina Lehtonen on Geo-Edulla “lainassa” omasta Vihreäkiven arvoitus -blogistaan. Käy lukemassa Elinan geologia-aiheisia juttuja osoitteesta: https://vihreakivi.wordpress.com/