Avainsana-arkisto: inversiopähkinä

Lääketieteellisen kuvantamisen ihmeitä

Teksti & Kuvat: Iikka Talvala

Kevät alkaa olla jo pitkällä ja tiedeluokkassa on enää kourallinen vierailuja jäljellä. Tenttiviikon vuoksi torstaina 9.5.2019 Kumpulassa oli turhankin rauhallinen päivä. Onneksi saimme vieraaksemme Länsimäen koulun kuudennen luokan ja Summamutikka täyttyi vilkkaasta puheensorinasta. He olivat valinneet päivän teemaksi lääketieteellisen kuvantamisen ja sen mukaisesti tutustuimme röntgensäteisiin ja viipalekuvauspulmiin.

Tunnin aluksi saimme tutkia röntgensäteiden kulkua mysteerilaatikko-pelin avulla. Oppilaiden tehtävänä oli selvittää mysteerilaatikon sisältö. Kun röntgensäteitä oli ammuttu laatikkoon useita kymmeniä, alkoi kuvia muodostumaan laatikoiden kansiin. Mutta koska röntgensäteitä ammuttiin vain yhdestä suunnasta, oppilaat hoksasivat nopeasti, että kuvat olivat epätarkkoja. Siispä tyydyimme arvaamaan, mitä laatikot pitivät sisällään. Tunnin lopuksi touhusimme inversiopähkinän parissa ja söimme eväitä.

Professori Samuli Siltanen esittelee viipalekuvantamisen saloja

Eväiden syönnin jälkeen pääsimme tutustumaan röntgenlaboratorioon Alexander Meaneyn johdolla. Röntgenlaboratoriossa oppilaat saivat arvuutella pääsiäismunien sisällä olevia leluja. Samalla opittiin röntgenkuvantamiseen liittyvistä mahdollisuuksista ja saimme nähdä reaaliaikaista röntgenkuvaa.

Laboratoriovierailun lisäksi Professori Samuli Siltanen piti esitelmän viipalekuvauksista. Melko pian paljastuikin, että oppilaat olivat luontaisia viipalekuvaajia ja kuva-arvoitus toisensa jälkeen saatiin ratkaistua. Viipalekuvantamisen lisäksi Samulilla oli mukana ultraviolettilamppu ja Geigermittari. Saimme yhdessä ihmetellä, miten ultraviolettivalo paljastaa lian ja tahrat esimerkiksi vaatteista ja Geigermittari paljasti atomien hajoavan ympärillämme. Oppilaille heräsi kysymyksiä säteilystä ja atomeista, joita yhdessä pohdimme tunnin aikana.

Kiitos Länsimäen koulun oppilaille ja opettajille, sekä Samulille ja Alexanderille opettavaisesta vierailusta.

7.LUOKKALAISTEN MATIKKAKILPAILU 2019

Teksti & Kuvat: Iikka Talvala

Vuosittain järjestettävän 7.-luokkalaisten matematiikkakilpailun Helsingin aluefinaali järjestettiin 26.4. Kumpulan kampuksella matematiikan ja tilastotieteen laitoksella. Tänä vuonna alkukilpailuun osallistui 572 kilpailijaa, joista 30 parasta sai kutsun loppukilpailuun. Kaikki loppukilpailuun kutsutut olivat selvittäneet alkukilpailun erinomaisella vähintään 12 pisteen tuloksella.

Tuttuun tapaan tuomareiden selvittäessä tuloksia, Summamutikka järjesti finalisteille oheisohjelmaa ja pientä purtavaa. Tänäkin vuonna oheisohjelmaa riitti laidasta laitaan. Hanoin tornit, Kimble, Taikatemput, inversiopähkinä ja pilvenpiirtäjäpeli olivat finalistien suosiossa.

Taikatemput ja Hanoin tornit

Tänä vuonna Helsingin aluefinaalin kilpailutehtävinä oli ratkaista lukujen jaollisuuksia, tutkia kolmion kulmia, sekä vertailla ja järjestää lukuja. Tehtävät olivat haastavia, mutta voittaja Santtu Korjamo Mankaan koulusta erottui selkeästi muiden joukosta, sillä hän sai täydet 30 pistettä. Kilpailun kuuden kärki palkittiin kirja ja tuote palkinnoin. Kaikki finalistit saivat kotiin viemisiksi diplomin, sekä Solmu matematiikkalehden ja heidät kutsuttiin jatkamaan matematiikkaharrastusta jatkovalmennuksen merkeissä. Jatkovalmennuksen järjestäjänä toimii Suomen matemaattisen yhdistyksen valmennusjaosto.

Tietoa matematiikkakilpailusta ja finaalien tulokset ratkaisuineen löytyy täältä.

Kiitos kaikille kilpailun järjestäjille ja onnittelut vielä kaikille finaaliin päässeille upeista suorituksista.

Inversio-ongelmia ja röntgensäteitä

Teksti & Kuvat: Iikka Talvala

Keskiviikkona 17.4.2019 Stadin ammattiopistosta saapui iso joukko opiskelijoita Kumpulaan. Ammattiopiston porukka oli katsonut ennen Kumpulaan saapumista Professori Samuli Siltasen tiedevideoita YouTubesta. Videoiden kautta he olivat tutustuneet hieman tietokonetomografiaan ja viipalekuvauksiin. Näiden samojen teemojen kanssa jatkettiin opiskelua myös Summamutikassa.

Tiedeluokassa opiskelijoiden ensimmäinen tehtävä oli tutkia miten röntgensäteet käyttäytyvät. He saivat pareittain eteensä laatikon, jonka sisältöä he eivät tienneet. Röntgensäteiden kulkureittejä piirrettiin laatikon kanteen ja lopuksi opiskelijat arvasivat, minkä muotoinen esine laatikossa on sisällä. Äkkiä huomattiin, ettei esimerkiksi ympyrän muotoista kuviota voinut selvittää vain yhdestä suunnasta ammutuilla röntgensäteillä. Tämän jälkeen pohdittiin inversiopähkinää, jolla pyrittiin havainnollistamaan röntgensäteiden kuvantamisongelmaa.

Mysteerilaatikko

Kun ensimmäinen oppitunti oli ohi, siirryimme teollisuusmatematiikan laboratorioon. Siellä opiskelijat pääsivät tutustumaan ihan oikeaan röntgenlaitteeseen ja kyselemään tiukkoja kysymyksiä Professori Siltaselta ja hänen kollegoiltaan. Professori Siltanen piti tunnin aikana myös esittelyn röntgentomografiasta, jonka aikana saimme hämmästellä röntgensäteiden ihmeellisyyksiä ja tietokonemallinnuksen tarkkuutta.

Kiitos Stadin ammattiopiston opiskelijoille ja opettajille mukavasta vierailusta.

Math Counts

Teksti ja kuva: Jenni Räsänen

Perjantaina 1.2.2019 saimme Kumpulaan joukon matemaattisesti lahjakkaita, 12-14-vuotiaita nuoria, kun kansainvälisten koulujen Math Counts -kilpailun osallistujat tulivat tutustumaan kemian, fysiikan ja matematiikan tiedeluokkiin. International School of Helsinki järjesti kaksi päiväisen matematiikkakilpailun, joka koostui perjantain yksilökilpailusta sekä lauantaina vuorossa olevasta ryhmäkilpailusta.

Oppilaat jaettiin kolmeen ryhmään, jotka vierailivat vuorollaan kemianluokka Gadolinissa, fysiikan F2k-laboratoriossa sekä matikkaluokka Summamutikassa. Summamutikassa tutustuttiin matematiikan nykytutkimukseen toiminnallisten pulmatehtävien kautta. Vierailulla tutkittiin bakteerien evoluutiota ja miten matemaatikot yrittävät ehkäistä tartuntatautien leviämistä. Lisäksi röntenkuvantamisen periaate tuli tutuksi inversiopähkinöiden parissa.

F2k-laboratoriossa tutustuttiin lämpökameraan tutkimalla omaa ympäristöä sekä tekemällä näkymättömiä lämpöilmilöitä näkyväksi. Kemianluokka Gadolinissa pohdittiin puolestaan olomuodonmuutoksia sekä tutkittiin kiinteän hiilidioksiden ja nestemäisen typen ominaisuuksia.

Ensimmäinen ryhmä pohtimassa evoluutiopuun vaihtoehtoja matikkaluokassa.

Puuhastelua ja tehtävien ratkomista

Teksti ja kuvat: Azira Abbasli

Tiistaina 9.10.2018 Summamutikka-vierailulle saapuivat ruotsinkielisestä peruskoulusta Grundskolan Norsen: sta 8.-luokkalaiset. Vierailun ohjelmana oli Lääketieteellinen kuvantaminen. Oppilaille esittelin aluksi laitoksen ja kerroin lyhyesti matematiikan opiskelusta.

Aamu aloitettiin mysteerilaatikon selvittelyllä. Oppilaat innostuivat rakentelusta, jonka jälkeen päästiin selvittämään, mitä laatikko kätkikään sisäänsä.

Mysteerilaatikon rakentelua

Tämän jälkeen tutustuimme viipalekuvauksiin. Oppilaat pääsivät ryhmissä visailemaan, mitä kirjainta viipalekuvauksen datassa esitettiin. Alussa heille oli hieman vaikeata päätellä kirjaimet, mutta muutaman kierroksen jälkeen he pääsivät oikeaan ratkaisuun.

Vierailun viimeinen ohjelma oli inversiopähkinä. Tehtävänä oli yrittää selvittää aineen rakenne valmiiksi annettujen mittaustulosten perusteella. Oppilaat saivat ratkaistua tehtävän aika nopeastikin, jonka jälkeen pääsimme pohtimaan, miten annettujen tietojen määrä vaikutti ratkaisujen määrään?

Ratkaisut kirjoitettiin pleksipöytiin