Pako kemianluokasta – pakohuonekonsepti luonnontieteen opetuksessa


Kemian pakohuone syntyi opinnäytetyönä kahden erillisiä pedagogisia opintoja tekevän kemistin yhteistyönä. Taustalla painoivat mm. juuri julkaistujen PISA-tuloksien nostama huoli Suomen nuorten innosta luonnontieteiden opiskelua kohtaan ja uusien opetussuunnitelmien peräänkuuluttamat työelämän taidot (Opetus- ja kulttuuriministeriö, 2016). Kaupallisia pakohuoneita (escape room) on ollut olemassa kymmenisen vuotta. Tämä laajalle levinnyt konsepti vetoaa kuluttajiin hyvin erilaisissa kulttuureissa ja sukupuolesta riippumatta (Nicholson, S., 2015). Opetuskäyttöön on laadittu kaupallisia, netistä tilattavia pakohuonesettejä. Kemian alalta emme kuitenkaan sellaisia löytäneet. 

Pakohuoneessa ratkaistaan erilaisia ongelmia yhteistyössä joukkueen kanssa. Kyseessä on kilpailu aikaa vastaan – ongelmien sarja täytyy ratkaista ja huoneesta paeta ennen aikarajan täyttymistä.  Ongelmanratkaisukyky, yhteistyötaidot ja itsensä johtaminen, ajanhallinta ja paineensietokyky – näitä tärkeitä työelämäntaitoja pakohuone harjoittaa hauskalla ja innostavalla tavalla. Kemian pakohuoneen pyrkimyksenä on kaikki tämä ja vielä onnistumisen kokemukset kemian alan tehtävien parissa. Kemian pakohuonetta testattiin keväällä 2017 Viikin normaalikoulussa kemian 4. kurssilla ja yliopistolla kemian opettajiksi opiskelevilla. Sittemmin kirjoittaja käytti sitä osana opetusta syksyllä 2017 Helsingin normaalilyseossa kemian 5. kurssilla.  

Kehystarina

Pakohuoneeseen liittyy aina taustatarina ja tilanne – juoni, jonka ympärille tehtävät ja ympäristö rakentuvat. Kehystarinaa valitessamme pyrimme siihen, että tarina olisi kiinnostava kaikille. Valittu pakohuoneen taustatarina liittyy kemian nobelistiin Martin Chalfie:en ja hänen fluoresoiviin onkimatoihinsa. Pakohuoneen pelaajat saivat tarinan luettavakseen ennen pelin alkua, joko kotitehtävänä tai juuri ennen pakohuoneluokkaan saapumista – jälkimmäinen tuntui käytännössä toimivan paremmin.  Taustatarina ja tehtävän antava Martinin kirje opiskelijoille löytyvät opinnäytetyön (ks. linkkilista) liitteistä. 

Resurssit

Suunnitellun Kemian pakohuoneen rakentaminen onnistuu missä tahansa luokkatilassa (jossa on vesipiste) kolmenkymmenen euron budjetilla ja pienellä vaivalla: reppuja ja kasseja, joihin saa lukon, löytyy aika helposti lainaksi. Myös opettajan ajankäyttö on kohtuullista, ensimmäisen kerran valmistelujen jälkeen pakohuoneen lavastaminen sujuu tutussa luokkatilassa välitunnin aikana. 

Lavastus

Kemian pakohuoneen lavastus on niukka, mutta riittävä luomaan tunnelman. 


Kuva 1 välipalaöydän lavastus rakenteilla. Laseihin kaadetaan vielä Sprite, ruokasoodaliuos, vettä ja munanvalkuaista

Jotta kaikki elementit tulisivat mukaan ja luokka olisi nopea järjestää, laadimme kartan esineiden asettelemisesta luokkaan. 


Kuva 2 Muistilista-kartta pakohuoneen lavastamista helpottamaan. 

Pelin kulku

Kun oppilaat tai opiskelijat tulevat luokkaan, heidän täytyy selvittää, mikä heidän tavoitteensa on, ja löytää ja ratkaista ongelmat, jotka loppujen lopuksi johtavat tavoitteen saavuttamiseen. Oppilaiden tai opiskelijoiden tullessa Kemian pakohuone -luokkaan, he ovat kasvavan hämmennyksen vallassa – mitä meidän pitää tehdä? Nyt ei toimintaohjeita tulekaan. Vasta jos turhautuminen kasvaa turhan suureksi ennen kuin ensimmäinen vihje löytyy, opettaja antaa vinkin – ”Teille on kirje”. Tämä, kuten muutkin vinkit annetaan videotykin kautta, jotta kommunikaatio pysyy yhdensuuntaisena ja opettaja ”näkymättömänä”. Vinkkejä jaellaan niukasti eikä koskaan anneta suoria toimintaohjeita. Alkuihmetyksen jälkeen opiskelijat olivat kaikissa ryhmissä hyvin mukana juonessa, eivätkä yrittäneetkään kysellä lisävinkkejä opettajalta, vaan turvautuivat ryhmään. Silloin tällöin joku muisti vilkaista vinkkitaululle.

1. Tehtävät alkavat Martinin kirjeestä opiskelijoille, joka sitoi tehtävät taustatarinaan ja antoi ensimmäisen vihjeen, sekä tehtävän löytää Martinin piilottama puhelin. Kirjeessä olevista nimistä pitää keksiä oikea ja tulkita se jaksollisen järjestelmän kanssa (BOB ® 585), näin saadaan koodi, joka avaa lukitun mapin. 
2. Mapissa on tieteellisten artikkelikopioiden seassa paperi, jossa on numerosarjoja. Näistä saadaan jaksollisen järjestelmän avulla avain toiseen numerolukkoon (esim. 23 53 53 14 ® V I I Si ® 5) ja oppilaat löytävät punakaalia ja fluoresoivia onkimatoja (jigejä) pussissa. 
3. Luokassa on eväspöytä, jolla muun rekvisiitan seassa on neljässä lasissa väritöntä tai lähes väritöntä nestettä. Oppilaiden pitää oivaltaa, että punakaalista voi valmistaa indikaattoria, ja heidän täytyy keksiä tutkia nesteet tällä indikaattorilla. Toinen lukiolaisryhmistä keksi googlata tähän ohjeet itse, toiselle ne loppujen lopuksi vinkattiin videoklippinä. 
4. Saadut pH-arvot kertovat reitin läheisessä taulussa, jota seuraamalla (magneetilla) saadaan ulos seuraava vihje – lappu, jossa on UV-valolla paljastuvaa kirjoitusta.
5. UV-salakirjoitus vinkkaa etsimään samanlaista säteilyä ja verhon takaa ikkunalaudalta löytyykin toisen väriset madot ja tasapainotettava reaktioyhtälö, jonka kertoimet ovat koodi kylmälaukun numerolukkoon. 
6. Kylmälaukussa on jäälohkare, jonka sisällä on avain. Opiskelijat nopeuttavat endotermistä sulamisprosessia tuomalla lämpöä systeemiin kuuman veden avulla. 
7. Avaimella aukeaa viimeinen lukko, jonka takana on kolmannet madot. 
8. Nyt opiskelijoiden täytyy keksiä käyttää matojen lukumääriä, jotta saavat viimeisen - virallisen näköisen salkun lukon auki. Tässä kohtaa jotkut opiskelijat alkoivat jo laskemaan vaihtoehtojen määrää arvioidessaan riittääkö jäljellä oleva aika. Salkussa on puhelin, joka soi juuri kun salkku aukeaa, opiskelijat vastaavat, ja luurista kuuluu onnittelut. 


Kuva 3 Pelin kulku


Kuva 4 Näytteet käsiteltynä punakaali-indikaattorilla


Kuva 5 Magneettitaulu päältäpäin


Kuva 6 Magneettitaulun labyrintin rakenne. Materiaaleina käytettiin suurta suklaarasiaa ja munakennoja, sekä maalarinteippiä ja voimapaperia. Labyrintissa kuljetettava viesti on muttereiden kanssa sullottu suklaamunan yllätyskapseliin, jota ohjaillaan neodyymimagneetilla pahvikannen läpi. Taulu on kätevintä kiinnittää seinään tai kaapinoveen. Tarkempi rakennusohje löytyy opinnäytetyöstä (ks. linkit)                                                

Purku ja palaute

Pakohuonekonseptin tuominen luokkahuoneeseen onnistui hyvin. Tästä osoituksena eräs opettajaksi opiskeleva kuvaili pakohuonetta “aidoksi, toiminta oli intensiivistä ja vaatii yhteistyötä. Tunne ei ollut ratkaisevasti erilainen kuin kaupallisen toimijan tuottamassa pakohuoneessa. Yksinkertaisilla asioilla oli saatu mielenkiintoisia tehtäviä, joita oli sopivasti, jolloin mielenkiinto pysyi yllä.”.

Kaikkien ryhmien kanssa keskusteltiin heti pakohuoneen jälkeen. Joissain kohdin opiskelijat eivät tunnistaneet omaa osaamistaan ja huomasimme tärkeäksi käsitellä tehtäviä heti pelin jälkeen ja näin osoittaa osaaminen ”täähän on yleistietoa” kommenttiin vastatiin esimerkiksi ”osasit kiihdyttää endotermista prosessia tuomalla lämpöenergiaa systeemiin. Se on kemian osaamista”.  Ja ”mä oon nähnyt ton CSI:ssä” kommenttiin ”Kemiaa tarvitaan todella monilla aloilla, olet näköjään huomannut, että fluoresenssia käytetään hyväksi rikostutkinnassa”. Vitoskurssilaisten kanssa käytiin läpi lyhyesti kaikki rastit ja mietittiin, mitä kemian osaamista niiden ratkaiseminen vaati. Tässä tuli sarja uusia oivalluksia omasta kemian osaamisesta. Myös yhteistyön merkityksestä onnistumisen kannalta keskusteltiin. 

Palautetta pyydettiin strukturoidusti neloskurssilaisilta ja opettajaksi opiskelevilta, sekä keskustellen vitoskurssilaisilta. Tehtävistä eniten kemian osaamista vaativaksi miellettiin pH-indikaattorirasti, ja tätä myös pidettiin innostavimpana “Siinä piti luovasti yhdistää käytännön toimintoja, välineitä, luovuutta ja kemian osaamista”. Useat opiskelijat pitivät tehtäviä (tai joitain niistä) helppoina – tässä on opettajalla mahtava tilaisuus vahvistaa opiskelijoiden minäpystyvyyttä esimerkiksi sanomalla: ”tehtävät ovat helppoja niille, jotka osaavat käyttää jaksollista järjestelmää, tasapainottaa reaktioyhtälöitä….”. Kaiken kaikkiaan pakohuonetta pidettiin motivoivana harjoituksena, joka vaatii yhteistyötaitoja ratketakseen ja sitä pidettiin hyvänä vaihteluna: ”Yleisesti ottaen pakohuone oli kiinnostava, ryhmätyötä edellyttävä ja hyvää vaihtelua tavallisille kemiantunneille.”. Kirjoituksiin valmistautuvat vitoskurssilaisetkin pitivät pakohuonetta tervetulleena vaihteluna kaiken laskemisen keskellä. 

Opettajan näkökulma

Opettajan kannalta suurin haaste on ryhmäkoko. Tähän pakohuone -opinnäytetyössä on esitetty joitakin ratkaisuja ja kokeneilta opettajilta varmasti löytyy lisää. Ryhmän työskentelyn seuraaminen on kiehtovaa, koska oppilaat saattavat omaksua aivan toisenlaisia rooleja kuin yleensä ja ryhmädynamiikan kehittyminen pelin aikana on mielenkiintoista seurattavaa. Oppilaista hehkuva into motivoi myös opettajaa. Itse näen pakohuoneen hyvänä tapana treenata työelämätaitoja ja kerrata kemian asioita, sekä ennen kaikkea luoda positiivista asennetta ja toimintaa, innostusta ja mähän osaan! -tunnelmia kemian luokkaan.

Kirjoittaja Riikka Ollikainen opetti syksyllä 2017 Helsingin normaalilyseossa 1. ja 2. jakson. Toinen pakohuoneen tekijä, Jussi Koskilinna, toimii lehtorina Tapainlinnan koulussa Hyvinkäällä. Lisätietoja: riikka.t.ollikainen@gmail.com

Lähteet 

Opetus- ja kulttuuriministeriö. (2016). PISA 15 Ensituloksia. Luettu osoitteesta: http://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10024/79052/okm41.pdf 

Nicholson, S. (2015). Peeking behind the locked door: A survey of escape room facilities.Luettu osoitteesta http://scottnicholson.com/pubs/erfacwhite.pdf

Linkkejä: 

Alkuperäinen opinnäytetyö liitteineen, mm. Taustatarina ja Martinin kirje oppilaille sekä rakennusohjeet tarvikelistoineen. 
                                                                                                                                  
Punakaali-indikaattorin väriskaala: Helsingin Yliopiston Kemianluokka Gadolinin työohjeet. 

Video punakaali-indikaattorin valmistamisesta: Kotilaboratorio: pH-indikaattori, Tieteen Kuvalehti

Ohjeita pakohuoneen rakentamiseen:



Kaupallinen pakohuonepakettien tuottaja: 
http://www.breakoutedu.com/


© NOVISSIMA • Theme by Maira G.