Yhteistyö

Valo-opin tutkimussetti innostaa oppimaan kokeilemalla

Fotoniikan opetussetin laserit ovat oppilaiden käytössä Normaalikoulun fysiikan opetuksessa.
Lauri Marttila ja Iiris Oksala testaavat laserin toimintaa osana Tampereen Normaalikoulun 7.-luokan valo-opin kurssia.
Fotoniikka on nopeasti kasvava tieteenala, joka tutkii valon fysikaalisia ilmiöitä. Alan tutkimuksissa kehitetyt lukuisat sovellukset palvelevat niin energia-alaa, tietotekniikkaa kuin lääketiedettäkin. Huikeita innovaatioita ja elintärkeitäkin ratkaisuja kehittävä ala kaipaa lisää tulevaisuuden tekijöitä teollisuuden ja tieteen pariin. Kouluille lahjoitettava opetuspaketti innostaa nuoria tutustumaan alaan.

Monet fotoniikan sovelluksista ovat kuin suoraan scifi-kirjallisuudesta tai -elokuvista. Vai miltä kuulostaa solujen kasvattaminen valon avulla? Tai valo-ohjatut robotit? Entä ranteeseen kiedottavat aurinkokennot?

Fotoniikka vaikuttaa elämäämme jo nyt mm. tiedonsiirrossa, terveysteknologiassa, kuvantamisessa, valaistuksessa, näytöissä, ja turvallisuusteknologiassa. Potentiaalia löytyy vielä enempään.

Edistyksellisten teknologisten innovaatioiden taustalla on aina vankka perustutkimus. Tällä hetkellä fotoniikan tulevaisuutta uhkaa osaajapula; työtä olisi enemmän kuin tekijöitä. Siksi LUMA-aineisiin, kuten luonnontieteisiin ja matematiikkaan sekä tekniikkaan, kaivataan lisää opiskelijoita. Nuorilla osaajilla on lähivuosina kysyntää monenlaisiin tehtäviin alan perustutkimuksessa, sovelluskehityksessä ja teollisessa tuotannossa.

Opetuspaketti tuo oppilaille tieteen keinot valon tutkimiseen

Tampereen yliopiston koordinoima fotoniikan tutkimuksen ja innovaatioiden lippulaiva (PREIN) ja fotoniikkayritysten katto-organisaatio Photonics Finland kampanjoivat valo-opin tunnettuuden puolesta. Osana kampanjaa suomalaisiin kouluihin on jaettu valo-opin kokeellisia opetuspaketteja. 

– Alun perin eurooppalaisena yhteistyönä kehitetyn yläkoulun ja lukion opetusohjelmaan liitettävän fotoniikan tutkimussetin avulla oppilaat voivat itse kokeilla ja käyttää tieteellisiä menetelmiä valon tutkimiseen. Tutkimussettiä voidaan soveltaa myös ammatillisissa opinnoissa, kertoo kampanjasta fotoniikan lippulaivassa vastaava Juuso Uusimäki Itä-Suomen yliopistosta.

Photonics Explorer Kit (PEK) on brysseliläisen voittoa tavoittelemattoman järjestön, EYESTvzw:n, kehittämä. Suomessa PEKin jakelusta huolehtii PREIN.

– Kampanjalla haluamme tuoda näkyvyyttä fotoniikalle ja tukea kouluja valo-opin opetuksessa. Tähän mennessä opetuspaketteja on otettu käyttöön jo toista sataa, kertoo fotoniikan lippulaivan koordinaattori Tea Vellamo Tampereen yliopistosta.

– Koko luokka voi tutkia valoon liittyviä fysiikan ilmiöitä yhtä aikaa, sillä settiin kuuluu paljon mm. linssejä, LED- ja lasermoduuleita ja polarisaatiokalvoja Välineistöllä onnistuu mm. datansiirto sekä valon taittumisen, optiikan ja värien tutkiminen, Uusimäki lisää.

Opettajillekin homma on tehty helpoksi. Tutkimussettiä hyödyntävät opettajat saavat valmiiksi mietityt kurssisisällöt ohjeineen ja tukimateriaaleineen käyttöönsä jopa 16 eri kielellä. Osana kampanjaa on tehty suomenkielisiä opetusvideoita PEKin käytöstä.

Tärkeintä on tarjota nuorille eväitä innostua tekniikasta

Tampereen Normaalikoulu vastaanotti PEK-työkalupakin jo keväällä. Koronan takia koulu siirtyi etäopetukseen, ja kaikki kokeellinen opetus lykättiin syksylle. Nyt välineet ovat käytössä yläkoulun puolella. Fysiikan opettaja Jere Lepolan mukaan tutkimussetti täydentää koulun fysiikan välineistöä ja antaa opetukseen uusia virikkeitä.

– Olemme tutkineet setin avulla mm. valon taittumista ja polarisaatiota. Setin myötä saimme käyttöömme myös kymmenisen kappaletta lasereita. Niistä tulee meille merkittävin lisäarvo, koska sellaisia ei koulun omasta välineistöstä löydy, Lepola kertoo.

Seitsemäsluokkalaiset Iiris Oksala ja Lauri Marttila ovat tänä syksynä saaneet ensikosketuksen valo-oppiin Lepolan johdolla. Kummallekaan fotoniikka ei ollut ennestään tuttu käsite.

– On tosi siistiä, että saa itse kokeilla ja testailla juttuja. Kaikki testit on aina kivoja, nuoret toteavat yhdestä suusta.

Onkohan näin nuorilla jo ajatuksia tulevaisuuden ammatista? Kiinnostaisiko heitä työskennellä teknisellä alalla?

– En ole kauheasti ajatellut, että tekisin isona mitään tieteeseen liittyvää, ehkä mieluummin jotain taiteellista. Opettajaksikin voisin ryhtyä. En tiedä, riittäisikö kiinnostus opettaa teknistä alaa, Iiris pohtii.

–  Mua kiinnostaa nyt eniten näyttelijän työ. On tekninen ala käynyt joskus mielessä. Ei sitä vielä tiedä, arvioi puolestaan Lauri.

Fiksuna opena Jere Lepola haluaa alalle tönimisen sijaan ennemmin tarjota oppilailleen tietoa laajalta rintamalta, antaa mahdollisuuksia ja eväitä innostua itse.

– Minä olen tosi innostunut fysiikasta, mutta ymmärrän, ettei se kaikkiin uppoa. Mielestäni tärkein tavoite on olla tappamatta nuoren luontaista kiinnostusta ilmiöitä ja fysiikan maailmaa kohtaan, Lepola muotoilee.

Maailmanlaajuisesti PEK-settejä on käytössä jo lähes 3600 ja niiden antia ovat päässeet hyödyntämään kymmenet tuhannet opiskelijat ympäri maailmaa. Normaalikoululle Photonics Explorer Kitit lahjoittivat Vexlum ja Reflekron.

Kiinnostuitko?

Klikkaa ja lue lisää Photonics Explorer Kitistä. Jos haluat osallistua opetuspaketin lahjoittamiseen, ota yhteyttä Juuso Uusimäkeen tai tee lahjoitus lomakkeella.

Lisätiedot

Juuso Uusimäki
puh.
050 475 5835
juuso.uusimaki [at] uef.fi

Tea Vellamo
puh. 050 583 0447
tea.vellamo [at] tuni.fi

Teksti: Anna Aatinen
Kuva: Jonne Renvall

 

Mikä ihmeen fotoniikka?

Fotoniikka on tieteenala, joka keskittyy valon ominaisuuksien tutkimiseen ja muokkaamiseen sekä valoon perustuviin tulevaisuuden teknologioihin. Fotoniikka käsittelee esimerkiksi valon tuottamista, säteilyä, siirtoa, kytkemistä ja vahvistamista. Fotoniikan uusimpia tutkimusaloja ovat mikrofotoniikka, piifotoniikka, nanofotoniikka ja biofotoniikka. Sen mahdollistamia teknologisia sovelluksia ovat mm. valokuitu, CD-soitin, viivakoodinlukija, laser, hologrammi, kamera, aurinkokenno ja LED. Valon avulla voidaan parantaa monien innovaatioiden nopeutta, tarkkuutta ja kapasiteettia.

Uusimmat uutiset kategoriassa Yhteistyö

Uusimmat uutiset