Ongelmanratkaisua kakkosluokkalaisille

Teksti: Emma Karjalainen

Torstaina 10.3.2016 Origossa vieraili 21 oppilaan ryhmä kakkosluokkalaisia Itä-Hakkilasta. Vierailun teemaksi oli toivottu ongelmanratkaisua ja sehän tältä ryhmältä sujui.

Ensimmäisenä tehtävänä oppilailla oli pöytäryhmissään päätellä, kuinka monta sukkaa unisen opettajan tulee ottaa sukkalaatikosta pimeässä huoneessa, jotta hän saisi molempiin jalkoihinsa samanväriset sukat, kun sukkalaatikossa on kahta eri väriä olevia sukkia. Jokaisessa pöydässä oli laatikko, josta oppilaat vuorotellen nostivat kaksi sukkaa silmät kiinni. Osa sai samanväriset sukat heti, mutta monet joutuivat nostamaan kolmannen sukan, jotta saivat parin.

tessu
Taululla käytiin läpi kolmen erivärisen sukan tapausta.

Seuraavaksi pohdittiin, kuinka monta sukkaa opettajan koira Tessu tarvitsisi, jotta silläkin olisi jokaisessa tassussa saman värinen sukka. Taas aloitettiin nostamalla neljä sukkaa silmät kiinni. Muutama onnekas sai heti neljä samanväristä sukkaa, mutta monella uupui yksi tai kaksi sukkaa. Ja ei kun nostamaan viidettä sukkaa, jolloin taas muutamat saivat sukkajoukon täyteen. Osa joutui vielä nostamaan kuudennen sukan, jonka jälkeen melkein kaikilla oli jo sukkarivissään neljä samanväristä sukkaa. Yksi oppilas oli onnistunut nostamaan sukkia niin, että hänellä oli kolme vihreää ja kolme keltaista sukkaa. Vielä oli tehtävä yksi nosto, jonka jälkeen kaikilla oppilailla oli Tessulle neljä samanväristä sukkaa.

Tämän jälkeen vuorossa oli lyhyt evästauko, jonka jälkeen siivottiin pöydät ja pähkäiltiin suosittua pilvenpiirtäjät pulmatehtävää.  Oppilaat täyttivät pelilautoja pareittain ja kaikki saivat ratkaistua ainakin yhden pelilaudan. Yksi pari tahkosi pilvenpiirtäjiä ennätystahtia ja ehti ratkaisemaan jopa toisen vaikeista pelilaudoista. Lopuksi vielä tutustuttiin hanoin tornin ongelmaan, jossa siirrellään tornipaloja alustalta toiselle. Moni ryhmä sai helpoimman kolmen tornin pulman nopeasti ratkaistua, jonka jälkeen tornipalat vain lisääntyivät.

NZSWPJ (salausavain K)

Teksti: Jenni Räsänen
Kuva: Sperling~commonswiki / Wikimedia Commons (public domain)

Tiistaina 1.3. Ylä-Malmin peruskoulun 9. luokka saapui vierailulle matikkaluokka Origoon. Origo-luokka olikin vieraille jo tuttu paikka, sillä he olivat vierailleet luokassa aiemmin.

Tunnin mittaisella vierailulla ehdittiin hyvin tutustua salauslaite Enigmaan, josta osa oppilaista olikin jo kuullut.  Jokainen oppilas sai oman paperisen pikku-Enigman ja laitteen toimintaan lähdettiin tutustumaan salaamalla yhdessä harjoitussana ”ufo”. Oppilaat oivalsivat nopeasti, miten Enigman salausmekanismi toimii.

800px-EnigmaMachineLabeled
Oikea Enigma-laite.

Harjoittelu jälkeen ryhmät pääsivät kilpailemaan salauksien murtamisella tehtävänään muodostaa salatuista sanoista järkevä lause. Kilpailu oli tiukka, mutta viiden pojan ryhmä onnistui tehtävässä nopeiten.

Lopuksi ehdittiin pelata vielä muutama kierros Ubongoa. Osa oppilaista oli pelannut sitä jo koulussa, mutta osalle tämä nopeutta vaativa nopeuspeli oli aivan uusi tuttavuus.

P.S. Tulosta oma ja kokoa oma Enigmasi selvittääksesi, mitä tämän postauksen otsikossa lukee.

Murtolukusuunnistusta

Torstaina 18.2. saimme vieraaksemme matikkaluokka Origoon 4.-luokkalaisia Jokiniemen koulusta. Flunssa oli kaatanut sänkyyn yli kolmasosan luokan oppilaista, mutta paikalle pääsi silti 14 innokasta vierailjaa.

Vieraat olivat jo hieman nälkäisiä, kun he saapuivat Kumpulaan aamukymmenen maissa. Pikaisen äänestyksen jälkeen eväät päätettiin syödä heti vierailun aluksi. Tämän jälkeen virtaa riittikin koko vierailun ajaksi.

Vierailun ohjelmaksi valikoitui hittisuunnistus Amazing Race of Math. Vierailijoiden aihetoiveena oli oppitunneilla juuri kästitellyssä olleet murtoluvut, joten suunnistusrasteilla päästiinkin pohtimaan myös monenlaisia murtolukutehtäviä perinteisten pulmatehtävien lisäksi.

Arkkitehti-rastilla tuli rakentaa Multilink-paloista nelivärinen talon seinä, jossa puolet seinästä oli yhtä väriä, yksi neljäsosa toista väriä, yksi kahdeksasosa kolmatta väriä ja yksi kahdeksasosa neljättä väriä.

jokiniemi_arkkitehti_yhidstelmä
Arkkitehti-tehtävässä oli useita oikeita vastauksia.

Neliöarvoituksessa tuli piirtää neliö, joka jaettiin ensin kahteen osaan pystysuunnassa ja sitten kahteen osaan vaakasuunnassa. Seuraavaksi tuli värittää yksi näin muodostunut pikkuneliö ja päätellä, kuinka suuri osa pikkuneliö oli isosta neliöstä.

Mehukestit-rastilla tuli päätellä, mikä laseista oli kenenkin. Jäljellä olevan tai juodun mehun määrä oli ilmoitettu murtolukuina.

jokieniemi_mehukestit
Mehukestit-rastilla oikea vastaus piirrettiin pleksille.

Hiihtoretkellä-rastilla laskettiin, kuinka paljon Sannan taukopaikalta ostama vohveli ja pillimehu maksoivat yhteensä. Ratkaisun avuksi oli tarjolla leikkirahoja.

Murtolukusalakirjoituksessa tuli selvittää, mitä salatussa viestissä lukee, kun kirjaimia vastasi jokin murtoluku.

jokiniemi_salakirjoitus
Mitähän salakirjoitetussa tekstissä lukee?

Suunnistus sujui hyvin ja ryhmät saivat pulmiin hienosti oikeita vastauksia. Vieraidemme suosikkirasteja olivat rakentelua vaativa Pentamino-torni sekä hauska Loikkivat sammakot -pulma.

Suunnistuksen jälkeen pelattiin vielä Reps!-repäisypeliä sekä Ubongoa. Kiitosten jälkeen luokka lähti takaisin koulua kohti.

Synttärikisailua Origossa

20160211_165700
Sankari oli itse valinnut herkkupöydän dinosaurus -aiheiset astiat.

Torstaina 11.2 Origossa vietettiin Alinan 10-vuotissyntymäpäiviä. Synttäriohjelmaksi Alina oli valinnut The Amazing Race of Math -suunnistuskisailun. Kolmeen tiimiin jakautuminen sujui tytöiltä nopeasti ja suunnistamaan päästiin heti ohjeiden kuuntelun jälkeen. Ryhmillä oli rastien suhteen tehokkaat strategiat: yhden kerroksen rastit suoritettiin peräjälkeen, niin ei tarvitsisi juoksennella rappusia ristiin rastiin.

IMG_0985
Pentaminopaloilla täytetty tornin kuvio.

Exactumin monet käytävät herättivät tytöissä ensin hieman ihmetystä, mutta alkujärkytyksen jälkeen kaikki tiimit sukkuloivat eri kerroksissa ja käytävillä kuin tottuneet yliopistolaiset ikään. Rastien vastaukset dokumentoitiin tableteilla joko kuvana tai videona.

IMG_0994
Yhden rastin ratkaisu oli kannustava.

Hengästyttävän suunnistuskisailun jälkeen synttärisankarille ja -vieraille maistuivat herkkupöydän antimet. Lahjatkin avattiin juhlapaikalla, vaikka sankari olikin etukäteen pohtinut avaavansa ne vasta myöhemmin. Lopuksi ruokapöydän ääressä pelattiin vielä muutama kierros Ubongoa. Vaikka se oli osalle tytöistä jo entuudestaan tuttu, oli palojen asettelu pelilaudalle silti joka kierroksella yhtä kinkkistä.

Juhlatilan siivous sujui jouhevasti ja synttäritiimin yhteislähtö bussipysäkille ja sieltä kotiin lähti pian iltaseitsemän jälkeen.

Salapoliisisynttärit

Einon salapoliisisynttäreitä vietettiin Origossa torstai-iltana 21.1. Poliisin pikkuapulaisina toimi seitsemän reipasta ekaluokkalaista. Ensimmäiseksi paikalle ehtineet synttärivieraat ehtivät hetken aikaa tutkia pulmapöytää ja ihmetellä jättimäistä typistettyä ikosidodekaedriä.

koristelut
Luokan koristeina toimi tällä kertaa myös muutama Arkhimedeen kappale.

Kun kaikki vieraat olivat saapuneet, heille jaettiin salapoliisimerkit ja aloitettiin Kumpulan koruliikkeen ryöstäjien ja saaliin etsiminen. Aluksi tutkittiin koruliikkeen roskiksesta löytyneitä siansaksalappusia ja selvitettiin, mitä niissä oikeasti luki. Intensiivisen salakoodin purkamisen tuoksinassa yhdeltä vieraalta irtosi maitohammas, joka laitettiin takin taskuun talteen odottamaan. Oikeat sanat selvitettiin rivakasti, jonka jälkeen ne piti vielä asettaa oikeaan järjestykseen.

salaus
Salakirjoitusta selvitettiin ruudukkosalaustaulukoiden avulla.

Poliisi lähetti salapoliiseille vielä toisenkin salatun sähköpostiviestin sekä valvontakamerakuvan ja numeroita sisältävän liitteen. Salatun viestin ratketessa huomattiin, että numeroliittellekin on oma käyttötarkoituksensa. Vihjeiden avulla päädyttiin ensimmäiseen kerrokseen etsimään saalista.

Vektorisuunnistuksen avulla päästiinkin jo lähelle ryöstösaalista, mutta ennen saaliin takavarikkoa täytyi ratkaista kiperä pulmatehtävä. Hämähäkit ja myrkky eivät pelottaneet neuvokkaita salapoliiseja, vaan he ratkaisivat pulman nopeasti. Piilopaikasta löytyi lisäksi varastettuja seteleitä, joiden alkuperämaat tutkittiin poliisin ohjeiden mukaisesti.

maat
Varastettujen setelien alkuperämaat selvitettiin setelistä löytyvän tunnistenumeron avulla.

Kaiken tutkimustyön jälkeen salapoliiseille maistui herkkupöydän antimet. Ruokailun aikana todisteet toimitettiin poliisin haltuun lisätutkimuksiin. Lahjojen avaamisen jälkeen poliisi toimitti apulaisille kiitokset tutkimusavusta sekä tiedon varkaiden kiinnijäämisestä.

Enigman pauloissa

Teksti ja kuva: Suvi-Maria Hautala ja Anne Mattila

Tiistaina 19.1 Origo-luokassa vieraili Viikin normaalikoulusta ryhmä yläkoululaisia ja heidän vieraitaan. Ohjelmaksi oltiin toivottu tutustumista Enigma-salauslaitteeseen. Origo-luokka oli täynnä porukkaa ja tunnelmaa, mutta kaikki mahtuivat mukaan.

Aloitimme tutustumalla hieman Enigman historiaan ja toimintatapaan lyhyen diaesityksen sekä videopätkän avulla. Tämän jälkeen jokainen sai askarrella itse valmiista pohjista paperisen pikku-Enigman. Pikku-Enigma on hieman alkuperäistä Enigmaa helpotetumpi versio, sillä sitä on yksinkertaistettu poistamalla kaksi roottoria.

Askartelujen jälkeen siirryttiin opettelemaan Enigman käyttöä. Salasimme yhdessä sanan “kissa”. Salaus tuotti aluksi monelle päänvaivaa ja ihmetystä, mutta vähitellen Enigman käyttöön alkoikin tulla selkeyttä. Loppuvaiheessa vierailua oppilaat salasivat ja ratkaisivat viestejä jo kuin vanhat tekijät.

Viikki_19012016
Enigmaa ratkomassa.

Tehtävänä oli selvittää Enigman avulla nippu annettuja salattuja sanoja ja tämän jälkeen muodostaa niistä jokin järkevä lause. Suurin osa ryhmistä ryhtyi työhön heti innokkaasti ja hieman epävarmatkin pienen kertauksen jälkeen. Suurta riemua tuottivat Origo-luokan pöydät, joihin sai tusseilla kirjoittaa! Ryhmien jäsenet jakoivat salatut sanat keskenään ja hyödynsivät tätä mahdollisuutta työskentelyssään.

Osa ryhmistä ehti ratkaista kokonaisuudessaan salatun viestin ja pääsivät keksimään itse salattuja viestejä ystävilleen. Parilla ryhmällä ratkaisu jäi muutaman sanan päähän, mutta varmasti hieman pidemmässä ajassa hekin olisivat saaneet viestin ratkaistuksi.

Vierailu oli kokonaisuudessaan ohjaajien mielestä onnistunut ja tuntui, että ohjaajien lisäksi muutamat oppilaat ja opettajat innostuivat tutustumaan Enigmaan vielä lisää myöhemmin.

Tonttien valtaamista ja tilavuuskisailua

Torstai 3.12 alkoi Origossa varsin vauhdikkaasti, kun ryhmä iloisia 3. luokkalaisia Viikinmäen koulusta saapui yliopistolle. Vierailun aiheiksi oli toivottu toiminnallisuutta, jakolaskuja ja geometriaa.

Ensimmäinen aktiviteetti oli tonttijakopeli. Oppilaat oli jaettu pöytiin kolmen ja neljän hengen ryhmiin, joissa peliä pelattiin. Jokainen ryhmä sai pelialustaruudukon, erivärisiä vesiliukoisia tusseja sekä kaksi noppaa. Pelaajat valtasivat vuorollaan noppien silmälukujen tulon määräämän alueen itselleen. Jos alueen koko oli 3 x 4 = 12, sen sai vallata miten perin halusi. Tontin sai piirtää ruudukkoon myös muodossa 1 x 12 tai 2 x 6, kunhan vallattavan alueen pinta-ala oli 12 ruutua ja alue oli nelikulmio. Pelit lähtivät käyntiin reippaasti ja sopuisasti. Aikarajoituksen puitteissa kaksi ryhmää ehti kisaamaan loppuun asti niin, että kenenkään tontti ei enää mahtunut alustalle. Kaikista ryhmistä saatiin kuitenkin voittaja selville laskemalla jokaisen pelaajan valtaaman pinta-alan suuruus.

tonttijakopeli
Pelaajien valtaamat tontit pelialustalla.

Seuraavaksi oppilaat saivat kisailla  tilavuushaasteen parissa. Aluksi muutaman ryhmän meinasi vallata epätoivo siitä, että tehtävä on mahdoton, mutta huolellisella suunnittelulla ja teipin käytöllä jokainen ryhmä sai astiansa valmiiksi. Kilpailu voittajasta oli tiukkaa, mutta viimeiseksi punnittu astia vei voiton huikealla 211 gramman tuloksella.

tilavuushaaste
Kilpailu voitosta oli tasaista.

Lopuksi osa oppilaista sai piirtää erilaisia pentaminopaloja pöytäpleksien alla oleviin ruudukoihin ja osa mahduttaa pahvisia paloja tornin tai suorakaiteen muotoiseen alueeseen. Pian koittikin jo jäähyväisten aika, sillä luokan täytyi rientää koululle ruokailemaan.

Lukiolaisia Porista asti

Keskiviikkona 2.12 saatiin toinenkin ryhmä Exactumiin vierailulle, kun Porilaiset lukiolaiset tutustuivat kemian sekä matematiikan ja tilastotieteen laitoksiin. Iltapäivällä kemian laboratorioihin tutustumisen jälkeen opiskelijat ohjattiin Exactumiin, jossa heille esiteltiin yliopisto-opiskelua matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa.

enigma
Salausavain W asetetaan ylimmän puoliympyrän kirjaimen M alapuolelle.

Lyhyen laitosesittelyn jälkeen päästiin tutustumaan salauslaite Enigman toimintaan. Katsoimme pari videonpätkää, joista kävi ilmi, miten Enigman mekaaninen versio toimi. Tämän jälkeen jokainen sai oman paperisen Enigman, jonka käyttöä harjoittelimme salaamalla yhdessä sanan ”kissa”. Oppilaat eivät olisi malttaneetkaan harjoitella salausta kauempaa, sillä he olivat jo innokaita kisaamaan salatun lauseen purkamisesta. Viestin purkaminen lähti kaikilla ryhmillä nopeasti käyntiin, eikä siinä kauaa kestänytkään, kun ensimmäinen ryhmä oli saanut viestin selkokieliseksi. Muiden ryhmien valmistumista odotellessa, ensimmäisestä viestistä selvinneet ryhmät ratkoivat toisilleen laatimia viestejä sekä tutustuivat kolmeroottoriseen Enigman paperiversioon.

Yliopistolta opiskelijoiden matka jatkui vielä keskustaan ostoksille tai teatteriin ennenkuin illan bussit kuljettivat heidät kotiin Poriin.

Yhteistoimintaa ja ongelmanratkaisua

Keskiviikkona 2.12.2015 aamupäivällä Origossa vieraili 3. luokkalaisten ryhmä Töölön ala-asteen koulusta. Ohjelmaksi oli toivottu ongelmanratkaisua, yhteistoimintaa ja tutkimalla oppimista. Myös geometriaa sai ohjelmaan sisältyä. Vierailuaikaa oli kaksi tuntia, jonka puolessa välissä oppilailla oli evästauko aivojen lataamista varten.

Vierailu alkoi vapaaehtoisten pyytämisellä. Vapaaehtoiset saivat toimia sammakkoina pienet sammakot-pulmassa, jossa keltaiset ja vihreät sammakot yrittävät päästä vastakkaiselle puolelle lummeriviä. Oppilaat ratkaisivat lämmittelypulman kertaheitolla ja neljän sammakon ja viiden lumpeenlehden ongelmakin selätettiin parin peruutusaskeleen jälkeen.

Seuraavaksi vuorossa oli pilvenpiirtäjät, joka vaikutti olevan oppilaiden mieleen. Kaikki saivat helpot pelilaudat ratkaistua, kunhan  säännöt selkenivät ohjaajan kierrellessä luokassa. Aika moni ehti pohtia myös vaikeampaa tehtävää ja yrittäminen palkittiin, kun viimeisellä minuutilla ennen evästauon alkua yksi pari sai tehtävän valmiiksi!

hanoi
Pienemmät palat saa asettaa vain isompien päälle

Ruokailun jälkeen vuorossa oli hanoin torni, jonka osia piti siirrellä kolmella alustalla toisesta reunasta toiseen. Tehtävän aluksi sai piirtää taulutussilla pöytään kolme ruutua, jotka toimivat tornien alustoina.

pentamino
Kuinka monta erilaista pentaminopalaa sinä keksit?

Pöytiin piirtely sai jatkua, kun pentaminojen alkulämmittelyssä mietittiin, mitä kaikkia eri kuvioita voi syntyä viidestä toisiinsa yhteydessä olevasta ruudusta. Lopuksi oli vielä aikaa täyttää pentaminopaloilla tornin kuvio. Tornin täyttäminen onnistui kaikilta oppilailta hienosti ja osa ehti täyttää myös pelilaudan toisen puolen pikkuruudukoita.

Viidesluokkalaisia Vallilasta

Kahtena peräkkäisenä torstaina 19. ja 26.11. Origossa vieraili Vallilan ala-asteen koulun viidesluokkalaisia. Ohjelmaksi toivottiin geometriaa ja erityisesti jotain ympyrään liittyvää tehtävää.

Vierailut aloitettiin alan valtaus ympyröillä-pelillä, joka löytyi Ouluman materiaali-sivustolta. Kyseessä on peli, jossa kaksi pelaajaa piirtää vuorotellen ympyröitä pelipaperille niin, että ympyröiden kehät eivät leikkaa toisiaan. Ympyrät saavat kuitenkin olla sisäkkäin tai sivuta toisiaan. Ympyröiden säteet määräytyvät nopan silmäluvuista, joskin ykkösen heittänyt pelaaja saa itse valita ympyränsä säteen. Peli jatkuu niin kauan, kunnes toinen pelaaja ei pysty enää piirtämään ympyrää paperille, jolloin viimeeksi ympyrän piirtänyt voittaa.

harppi
Alan valtaus ympyröillä -peli käynnissä.

Seuraavaksi vuorossa oli vanha suosikkiohjelma tilavuushaaste. Ajan kuluminen näytöllä aiheutti molemmissa ryhmissä pientä painetta, varsinkin loppuminuuteilla. Kaikki ryhmät saivat kuitenkin kaikki palat ja teipin käytettyä astioihin, jonka jälkeen mitattiin kuinka paljon herneitä kunkin ryhmän astiaan mahtui. Kilpailu oli kovaa, mutta molemmilla viikoilla voittaja-astia erottui selkeästi muista astioista.

tilavuushaaste
Tilavuushaasteessa syntyi mm. kuution mallinen kappale.

Lopuksi pohdittiin pentaminoja. Ensimmäisen viikon ryhmä oli miettinyt pentaminoja jo koulussa, joten vierailu toimi hyvänä muistinvirkistäjänä. Molemmista ryhmistä löytyi muutama oppilas, jotka saivat piirrettyä pöydän ruudukolle kaikki 12 erilaista pentaminoa. Toisen viikon ryhmä ehti myös täyttää peliruudukoita pahvisilla pentaminopaloilla. Kaikki oppilaat täyttivät ruudukoita innokkaasti ja vieläkin innokkaammin sen jälkeen, kun opettaja lupasi ensimmäiselle ison ruudukon ratkaisijalle karkkipussin palkinnoksi. Kilpailu karkkipussista oli tarmokasta, mutta silti pelilauta ei meinannut millään ratketa. Viimeisellä minuutilla yksi oppilas sai kaikki palat ruudukkoon ja lunasti palkintolupauksen huomisen karkkipussista.

Helsingin yliopiston tiedekasvatuskeskus | Matematiikan ja tilastotieteen laitos