Tieteiden rajat ylittävä (integroiva) kurssi.

PlanB:

Tieteiden rajat ylittävä (integroiva) kurssi.

Luonnontieteen tutkimuskurssi Kuvaus: Oppiainerajat ylittävät tutkimuskurssi, jossa opiskelijaryhmä tutkii valitsemaansa luonnontieteellistä ilmiöstä kokeellisin ja modernein menetelmin. Tutkimuksesta tehdään esitys ja tulokset esitellään muille. Kurssi järjestetään osittain vapaa-ajalla maastotöiden vuoksi.

Aiheet:

Joki jokien kiemuuraisuudesta on olemassa kaava (MAFY) Järven/ joen pituuden määritys/ fraktaalit (MAFY) Näkösyvyys, virtausnopeus, lämpötila, ravinnepitoisuus, pH, biologinen hapenkulutus, happimäärä jokien eliöstö: plankton, kasvit, kalat Urjalan jokien meander-suhde. The Sinuosity of river Tarpia;) Hannu Mansikkaniemi (kartasta) Jokien fraktaalimitta (kartasta) Ihmisen biomekaniikka (suurnopeus/ 90/120fps)kamera -> juoksu, hyppy, floppi, vertailututkimus urheilevan/ ei-urheilijan tai lapsen/nuoren tekniikassa Kasvin kasvaminen timelapsevideolla. Lasilevyjen välissä kasvatettu kasvi, missä näkyy juuret yms.

Robotiikka. Robottikäden ohjelmointi (shakki, drinkkirobo, käyntikorttirobo).

Biologis/ sosiaalinen tutkimus ryhmäelukoiden käyttäytymisestä; vrt lammaskoiran liike lammaslaumaan nähden; kanalauma vs kukko Facebookin/ twitterin sosiaalinen verkosto. Muinaisranta a. Kartoitus, maalaji, kasvillisuus yms… Monimuotoisuustutkimus kahden eri biotoopin välillä Perhoset, ötökät (nanorakenne, eli värien tutkimus) havainnot, merkit, mallit

GPS-paikannus. Mitä tuloksia voidaan saada? kulkureitit? Metsähiirellä tms mikä saadaaan kiinni ja peuralla, jos saadaan metsästäjiltä apua.

Linnut: Lintujen muutto; aikataulut reitti. Syksyllä/ keväällä Parvilintujen parveilun käyttäytyminen. Parvidynamiikka Tuulimyllyjen vaikutukset Kalat: ikä, ravinto, populaatiokoko (merkintä-takaisinpyynti menetelmällä) Maaperän vaikutus kasvillisuuteen, eliöstöön yms (voi tutkia lieroja)

8.

9.

10-x Fysiikan aiheet

Kurssikuvaus

Luonnontieteen tutkimuskurssi. Kokeellinen kurssi, jossa olisi ongelmalähtöinen(?) ote opetukseen? Kysymys: saadaanko tarpeeksi matikkaa/ fysiikkaa mukaan? Olisi hienoa, jos kurssista tulisi “rehellisesti” integroitu. Eli toimiiko alla olevat aiheet? Matikkaa saa varmasti helpostikin mukaan (tilastomatematiikkaa ainaskin; analysointimenetelmät, tekniset yksityiskohdat). Entä fysiikkaa (radon, läpinäkysyvyys, gps, kartat, fraktaalit).

Mitataan Urjalalle ominaisia suureita seurantatyyppisesti, eli vuosikymmenten saatossa. Yksi vaihtoehto olisi keskittyä yhteen alueeseen ja mitata sen erilaisia ominaisuuksia. Siitä saisi kattavan käsityksen ko alueen tilasta vuosien saatossa, esim joku vesistö?

Toteutus ryhmätöinä; jokainen tekee neljä eri tutkimusta neljässä eri ryhmässä -- jos porukkaa riittää. Ryhmät jaetaan aina uudelleen. Siten kaikki osallistuisivat jotenkin ja monipuolisesti

Aiheet jaeteltuna hieman biologisen tyylin mukaan (fy/ma) näkykööt muualla: Joki pohjavesi (-alue): syvyys, määrä, ikä, puhtaus, jne. . . pieneliöstön määrä ja lajit pohjasedimentistä ja vedestä (muutoksia, ehkä sikaloiden määrä ja puhdistusprosessin yms. vaikutti) happamuus, happimäärä,biologinen hapenkulut, puskurikyky, fosforin määrä jokien kiemuuraisuudesta on olemassa kaava (MAFY) Järven/ joen pituuden määritys/ fraktaalit (MAFY) Näkösyvyys (simppeli laite riittää), virtaus, lämpötila virtausnopeus ravinnepitoisuus planktontutkimuksen Monimuotoisuus: Pienvedet on kaikkialla uhanalaisia-nykyiset pienvedet ja mitä on ennen ollut...liittyy tietty monimuotoisuuden katoamiseen, kuinka paljon on ojitettu, mitä kaikkea on kadonnut Urjalan jokien meander-suhde. The Sinuosity of river Tarpia;) Hannu Mansikkaniemi http://www.sierrapotomac.org/W_Needham/MeanderingRivers.htm http://physics.stackexchange.com/questions/65608/is-the-meander-ratio-of-a-river-pi http://en.wikipedia.org/wiki/Meander#Derived_quantities http://people.ucalgary.ca/~kmuldrew/river.html https://hydrotopics.wordpress.com/2010/10/05/how-and-why-rivers-meander/ http://oai.dtic.mil/oai/oai?verb=getRecord&metadataPrefix=html&identifier=AD0722132

Muinaisranta Hanhisuon tiellä, siinä on Eerosta Nuutajärven risteykseen saakka erinomainen näkymä muinaisrannasta, joka on Yoldia-meren aikaan syntynyt.Yoldia-rannat ovat n. 125-130 m korkeudella täällä (eivät samalla korkeudella eri puolilla Suomea, koska maa on kohonnut eritahtiin eri osissa maata). Itä-Suomessa tein harjoitusaineen,jossa selvisi miten asutus ja viljelyalueet reagoivat muinaisiin rantavaiheisiin ja historialliseen tilanteeseen. Ensimmäiset asumukset olivat vaara-asutusta (edullinen pienilmasto, viholliset ), seuraava vaihe oli peltojen siirtyminen nille vesijättömaille, jotka syntyivat Suursaimaan pinnan laskiessa äkillisesti tuhansia vuosia sitten. Vanhat kartat (isojakokarta, venäläinen topografikartta ja nykyinen peruskartta) selvensivät tapahtuneen kehityksen. Liekö Urjalan alueelta tehty järvien pohjasedimenttitutkimuksia siinä mielessä, että löytyykö sieltä merkkejä asutuksen ja varsinkin maanviljelyn alkamisesta (viljelykasvien siitepölyt), aika monessa paikassa ajoitukset asutuksen/ viljelyn aloittamisesta ovat muuttuneet.Kaikkia asutusjälkiä ei löydy maastosta kuin sattumalta-sedimentteihin kertyy historiaa- ellei järveä ole ruopattu-löytyisköhän vanhajärven (koulun vieressä) pohjasta vielä häiriintymättömiä sedimenttejä? Pohjavesi Pieneliöt flooran/ faunan määrä jossain määrätyssä pienessä (1m^2) alueessa Monimuotoisuustutkimus esim.hakkuuaukion kummallakin puolen. Perhoset, ötökät (nanorakenne, eli värien tutkimus) havainnot, merkit, mallit GPS-paikannus Entäs vaikkapa metsähiiri,? Lumikko, kärppä, lepakot?hiiri on aika lyhytikäinen, mutta lepakot hämmästyttävän pitkäikäisiä pikkuotuksiksi.Koululla on lepakkotutka, joka antaa summittaisen käsityksen lajista.Lepakoita kuuntelin toissa elokuussa Houhajärven rannalla,niitä oli paljon myös näköhavaintojen perusteella (vesisiippaa lähinnä). Isommat eliöt eläinten valokuvaus esim. riistakameralla / kopista Peurojen kulkuväylät Urjalan lähimaastoissa. Yhteistyötä metsästäjien kanssa. GPS (MAFY) -gps hyvä värkki.pyydystätte ilveksen ja katotte, missä häärää....valkohäntäkauris lienee helpompi.Siilien ja supikoirien touhuja on susien ja karhujen lisäksi näin tutkittu.

Ilvekset hevosten häntiä tms. kuvaus, riistakamera ok

Linnut Lintujen muutto; aikataulut reitti. Syksyllä/ keväällä pelittää Tuulimyllyjen vaikutukset olis uutta-fysikaaliset mittaukset, asukkaiden haastattelutn yms.Erityisesti isot linnut (haukoista lähtien ovat todennäköisesti vaaravyöhykkeessä törmäillä-varsinkin jos näkyvyys on huono) Kasvit Indikaattorikasvit voisi olla mielenkiintoinen juttu myös, jäkälät on olleet siinä aika hyvä esimerkki -- muutkin lajit voisi saattavat käydä -- ilmaisevat ympäristön muutoksia historia/vanhat tutkimukset mukaan. BI3 KUrssilla opiskelukaverini teki kasvien keruusta sellaisen systeemin, että kukin oppilas sai teräksestä tehdyn tunnisteen, joka piti iskeä kuvattavan kasvin viereen.kuvattavat kasvit oli määrtty etukäteen.Kuvassa piti siis näkyä kunkin henkilökohtainen tunniste. TEHDÄÄN YLÄASTEELLA

Kalat tutkia kaloista moniakin asioita (esim. mitä ovat syöneet, ikää). Laitteita tarvitaan. . Fysiikka Radonmittaukset harjuista Cesiummittaukset sienist’a (Tsernobyl, Urjala yksi pahimmista paikoista) Lajien tunnistuskiin on tärkeää (Luonnontieteellisen museon sivut-havainnot-aikoinaan kerättiin hyönteisiä, ne putosivat purkkiin, jossa oli AA:ta , kun lajit oli määritelty, illan suosikkijuoma oli hyönteiscoctail.)). Noi veteen liittyvät jutut voisi olla hyvä-kemiaa esim. fosforin, typen , happamuuden määrittelyssä-pieneliöstön määrä ja laatu, veden muut ominaisuudet.Äkkiä tulis kalliiksi-pitäisi varmaan olla yhteyksissä yliopistoihin. Kukin voisi tietty määrittää geneettisen isä-ja äitilinjansa-maksaa jonkin verran ja ei varmaan kannata tehdä koulusta poistuville, elleivät sitä halua.Omien juurien tutkimus todella kaukaisiin aikoihin menevällä tiedolla voisi olla mielenkiintoista.

Joitain aiheita, mitä tuli mieleen: pohjavesi (-alue): syvyys, määrä, ikä, puhtaus, jne. . . radon (luultavasti riittävästi). (saadaan fysiikkakin mukaan) flooran/ faunan määrä jossain määrätyssä pienessä (1m^2) alueessa Valoisuuden mittaus? Aurinkoenergian määrä Biotalous: Urjalan metsien biomassaa? kalastus mukaan; kaloista jotain? hevosten häntiä tms. eläinten valokuvaus esim. riistakameralla / kopista tuulimyllyjutut: eliöt tuulimyllyalueilla, heijastukset, äänet 9-tien äänet eri kohdin. Peurojen kulkuväylät Urjalan lähimaastoissa. Yhteistyötä metsästäjien kanssa Ilvekset pieneliöstön määrä ja lajit pohjasedimentistä ja vedestä (muutoksia, ehkä sikaloiden määrä ja puhdistusprosessin yms. vaikutti) happamuus, happimäärä,biologinen hapenkulut, puskurikyky, fosforin määrä jokien kiemuuraisuudesta on olemassa kaava Perhoset, ötökät (nanorakenne, eli värien tutkimus) havainnot, merkit, mallit Määperän eliöt versus maaperän fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet Monimuotoisuustutkimus Inversio ?? Järven/ joen pituuden määritys/ fraktaalit Näkösyvyys (simppeli laite riittää), virtaus, lämpötila Lintujen muutto; aikataulut reitti. Syksyllä/ keväällä pelittää Peuran(?) polkujen kartoitus GPS:llä. Joen näkösyvyyttä, virtausnopeutta, ravinnepitoisuuksia, tehdä planktontutkimuksen, tutkia kaloista moniakin asioita (esim. mitä ovat syöneet, ikää). Laitteita tarvitaan. . happamuus, happimäärä,biologinen hapenkulut, puskurikyky, fosforin määrä jokien kiemuuraisuudesta on olemassa kaava -biomassat sun lajien määritykset voi olla hankalia. Yksittäisen tai joiden lajien biomassaa voisi laskea-puista voisi aloittaa-kaikkea muuta on aika tavalla, otoksia pitäisi olla paljon.sinänsä aika haastavalta kuulostaa.Pienvedet on kaikkialla uhanalaisia-nykyiset pienvedet ja mitä on ennen ollut...liittyy tietty monimuotoisuuden katoamiseen, kuinka paljon on ojitettu, mitä kaikkea on kadonnut -Cesiumin määrä esim. sienissä, Urjala oli yksi pahimmista alueista, Tsernobylin aikaan.Seppo kertoi, että mittari tikitti aika tiuhaan esim. vesirännien kohdalla. -tuulimyllyjen vaikutukset olis uutta-fysikaaliset mittaukset, asukkaiden haastattelutn yms.Erityisesti isot linnut (haukoista lähtien ovat todennäköisesti vaaravyöhykkeessä törmäillä-varsinkin jos näkyvyys on huono) -indikaattorikasvit voisi olla mielenkiintoinen juttu myös, jäkälät on olleet siinä aika hyvä esimerkki-tietty muutkin lajit voisi saattavat käydä-ilmaisevat ympäristön muutoksi- historia/vanhat tutkimukset mukaan. -gps hyvä värkki.pyydystätte ilveksen ja katotte, missä häärää....valkohäntäkauris lienee helpompi.Siilien ja supikoirien touhuja on susien ja karhujen lisäksi näin tutkittu.Entäs vaikkapa metsähiiri,? Lumikko, kärppä, lepakot?hiiri on aika lyhytikäinen, mutta lepakot hämmästyttävän pitkäikäisiä pikkuotuksiksi.Koululla on lepakkotutka, joka antaa summittaisen käsityksen lajista.Lepakoita kuuntelin toissa elokuussa Houhajärven rannalla,niitä oli paljon myös näköhavaintojen perusteella (vesisiippaa lähinnä). -kuvaus, riistakamera ok, omani teki tenän se lähetti kuvia sekä sähköpostiin että puhelimeen. -opiskelukaverini teki kasvien keruusta sellaisen systeemin, että kukin oppilas sai teräksestä tehdyn tunnisteen, joka piti iskeä kuvattavan kasvin viereen.kuvattavat kasvit oli määrtty etukäteen.Kuvassa piti siis näkyä kunkin henkilökohtainen tunniste. Toinen kaverini on pitänyt myös lukiossa kasvienkeräyskurssin (Kuopion lyseo?), hänen johdollaan on tehty erinomaisia luonnontieteellisiä tutkielmia.Kaverini on Aarne Kohonen (Suomen tiedeakatemia palkitsi hänet aikoinaan vuoden opettajana).Ake oli ensimmäinen, joka veti leirikouluja Venäjän Karjalaan. Ilmeisesti hän ensimmäinen, joka on tehnyt saman jutun ilmeisesti viime vuonna Kiinaan.Ake on hyvin perehtynyt lukion tutkielmien ohjaamiseen.Kannatta etsiä tietoja hänestä. -mantsan puolelta... ajelin Hanhisuon tietä, siinä on Eerosta Nuutajärven risteykseen saakka erinomainen näkymä muinaisrannasta, joka on Yoldia- meren aikaan syntynyt.Yoldia -rannat ovat n. 125-130 m korkeudella täällä (eivät samalla korkeudella eri puolilla Suomea, koska maa on kohonnut eritahtahtiin eri osissa maata).Itä-Suomessa tein harjoitusaineen,jossa selvisi miten asutus ja viljelyalueet reagoivat muinaisiin rantavaiheisiin ja historialliseen tilanteeseen.Ensimmäiset asumukset olivat vaara-asutusta (edullinen pienilmasto, viholliset ), seuraava vaihe oli peltojen siirtyminen nille vesijättömaille, jotka syntyivat Suursaimaan pinnan laskiessa äkillisesti tuhansia vuosia sitten.Vanhat kartat (isojakokarta, venäläinen topografikartta ja nykyinen peruskartta) selvensivät tapahtuneen kehityksen. -edellisen liittyen, liekö Urjalan alueelta tehty järvien pohjasedimenttitutkimuksia siinä mielessä, että löytyykö sieltä merkkejä asutuksen ja varsinkin maanviljelyn alkamisesta (viljelykasvien siitepölyt), aika monessa paikassa ajoitukset asutuksen/ viljelyn aloittamisesta ovat muuttuneet.Kaikkia asutusjälkiä ei löydy maastosta kuin sattumalta-sedimentteihin kertyy historiaa- ellei järveä ole ruopattu-löytyisköhän vanhajärven (koulun vieressä) pohjasta vielä häiriintymättömiä sedimenttejä? Kyllä ihan lajien tunnistuskiin on tärkeää (Luonnontieteellisen museon sivut-havainnot-aikoinaan kerättiin hyönteisiä, ne putosivat purkkiin, jossa oli AA:ta , kun lajit oli määritelty, illan suosikkijuoma oli hyönteiscoctail.)).Noi veteen liittyvät jutut voisi olla hyvä-kemiaa esim. fosforin, typen , happamuuden määrittelyssä-pieneliöstön määrä ja laatu, veden muut ominaisuudet.Äkkiä tulis kalliiksi-pitäisi varmaan olla yhteyksissä yliopistoihin. Kukin voisi tietty määrittää geneettisen isä-ja äitilinjansa-maksaa jonkin verran ja ei varmaan kannata tehdä koulusta poistuville, elleivät sitä halua.Omien juurien tutkimus todella kaukaisiin aikoihin menevällä tiedolla voisi olla mielenkiintoista.

Aiheita alkaa olemaan oikeasti paljon!

Mukaan tietenkin retki jonnekin: saaristoon, ilman muuta. Kevääksi vaikka Markun matikkaretki jollet muuta keksi;) Juu juu! Yhdessä retkelle :)

Menetelminä tietenkin tieteellinen tutkielma lisättynä valokuvilla, graafeilla ja varsinkin videoilla. Valokuvaus, videokuvaus: sekvenssikuvaus ja timelapsekuvaus mahdollistaa vaikka mitä.

Tsekkaa mun pari juttua: http://www.blogi.luntti.net/timelapse-kuvaus-vuorovedesta/ http://www.blogi.luntti.net/sekvenssikuvaus-eli-videosta-valokuvaan/ Myös suurnopeuskameralla (jos saataisiin sellainen) saisi jotain hienoa. Eräs kaveri keksi, miten mitata hyönteisen nopeutta Dopplerin ilmiöllä. Sitäkin voisi soveltaa. Hieno idea! Tähän on helppo ja kätevä yhdistää myös paikkatietoa. Helppo paikkatieto-ohjelma www.paikkaoppi.fi eikä mitään tarvitse ladata koneelle. Mukaan myös GPS-laitteistoa. Saadaan tarkkoja koordinaatteja ja pystytään tutkimaan seuraavina vuosina täysin samoja pisteitä/alueita.

Tietenkin yksi tavoite olisi päästä TKK-kisaan: http://tukoke.tek.fi/ Jos vaan sopisi. Toki mulla on haave saada fysiikasta porukkaa kisaamaan sinne myös. Vaikuttaa ihan mahdolliselta!

Lisää aiheita

Oppilaille sopivat aiheet Ei ihan kaikki alla olevat Tai sitten joo. Sennin ajatuksia yhteisistä teemoista Vuorovesi Merten syvyyteen liittyen paine (+ilmanpaine) yms paineet :) Avaruus ja universumi Coriolisilmiö Maan ja Auringon magneettisuus Maanjäristysaallot Markun aihepiiri maantieto Mannerten liike, tektoniikka 1/f-laki; vuorten korkeus/ merten syvyys

Markun aihepiiri bilsa Todennäköisyyslaskuja; perimää; DNA Geeni (molekyylifys) C14-ajoitus Energia esim ruuassa Ihmisen voimantuotto

hermosolujen sähköfysiikka

Markun aihepiiri atomi-/molekyylifysiikka Verisuonten molekyylifysiikka Näkökyky, silmän solut Fotosynteesi Lehtivihreä

Markun aihepiiri energia/ lämpeneminen Ilmaston lämpeneminen Napajäätikkötutkimukset Myrskyt, tornadot, Merifysiikka; ilmavirtaukset (navigointi yms.) Jääkausi; jäämassan vaikutukset