Toimintaideakortisto

Maapallo

Tikki | Sisällys | Maapallo | Aurinkokunta | Tähti- ja syvä taivas | Ohjelmakokonaisuudet | Hallinto | Luokittelemattomat

1. Ilmakehän ilmiöt

Vaikeustaso:
Kaikille iästä ja kokemustasosta riippumatta. Pienryhmissä.

Materiaalit:
Tähdet ja Avaruus-lehtiä (tai muita vastaavia), pahvia, kyniä, liimaa, tietokirjoja, saksia.

Toiminta:
Pahvista leikataan pitkiä suikaleita, yksi kullekin ryhmälle. Luiskiin merkitään (ohjaajan toimesta) muutamia korkeuksia. Yleisölle jaetaan T+A-lehtiä (tms.), joista he leikkaavat kuvia ilmakehän ilmiöistä, etsivät kirjoista korkeudet, joissa ko. ilmiötä esiintyy ja liimaavat kuvat pahville, oikeille korkeuksille.

Valmiit työt asetetaan näytteille vieri viereen ja käydään läpi ja vertaillaan koko yleisön ollessa koossa.

1.2. Mikä on tähdenlento?

Vaikeustaso:
Aloittelijoille.

Materiaalit:
Meteoriitteja, savea. Kolmatta vaihetta varten kaasuliekki ja ammattitaitoinen käyttäjä.

Toiminta:
Vaihe 1: Esitellään pieniä (esimerkiksi Ursasta ostettuja/lainattuja) meteoriitteja yleisölle. Selvitätään käsitteiden meteori (ilmakehässä palava kivi), meteoriitti (maanpinnalle pudonnut kivi) ja meteoroidi (avaruudessa kiitävä kivi) erot.

Vaihe 2: Yleisö tekee ryhmätyön meteoriiteista. Suojataan vaatteet ja huonekalut huolellisesti. Annetaan jokaiselle pieni klöntti savea. Ohjeeksi annetaan muovailla oma meteoriitti. Useinkaan yleisön mielikuvitus ei vielä tässä vaiheessa toimi. Ei, he tarvitsevat lisää virikkeitä. Ohjaaja näyttää diaprojektorilla tai kuvalevyltä kuvia meteoroideista tai niiden puutteessa pikkuplaneetoista, asteroideista. Ohjaaja voi vielä auttaa onnettomimpia yleisön jäseniä tekemällä itse muutaman mallikappaleen joko valmiiksi tai mieluummin yhdessä yleisön kanssa.

Vaihe 3: Kun savityöt ovat valmiita, ne jätetään kuivumaan riittävän pitkäksi ajaksi. Kun työt ovat kuivuneet, voi kolmas vaihe alkaa. Huomaa, että kolmannen vaiheen suoritus edellyttää laitteistoa, joka ei välttämättä ole turvallisesti käytettävissäsi. Älä koskaan yritä suorittaa kolmatta vaihetta kotikutoisella kaasuhellalla! Jos epäilet, ettet yksinäsi selviydy tästä kokeesta, luovuta suosiolla !

Kaasuliekillä suojatussa palamattomassa tilassa kuumennetaan savimeteoriitteja. Yleisö saa näin hieman osviittaa siitä, mitä kiville tapahtuu niiden pudotessa ja palaessa ilmakehässä.

Huomioita:
Mahdollinen retkikohde: Geologianlaitoksen kivimuseo Helsingissä. Vaiheen 3 voi myös toteuttaa nestekaasupolttimella ulkosalla.

1.3. Meteorien tarkkailua

Vaikeustaso:
Meteoreista lievät perustaidot omaaville. Aloittelijat suorittakoon ensin luvun 1.2.

Materiaalit:
Lyijykyniä ja A4-tähtikarttoja, joiden reunassa on riittävästi tilaa merkinnöille. Aktiivinen runsasmeteorinen meteoriparvi. Makuupusseja ja -alustoja.

Toiminta:
Ohjaaja kerää yleisön ympärilleen ja selostaa tapahtumien kulun. Jos ryhmä on suuri, jakaudutaan pienempiin, noin max. viiden hengen ryhmiin. Ohjaaja kertoo yleisölle, mitä mereoriparvea ollaan tarkkailemassa. Esittelyn yhteydessä jaetaan A4-tähtikarttoja läjä kullekin (ko. parveen sopivan taivaan alueen suurennos, jos mahdollista). Saavuttaessa havaintopaikalle etsitään mukavalta tuntuva havaintoasento (makuupussin sijoittelu & katseen kiinnittäminen yhteisen alueen keskipisteen vaiheille). Tarkistetaan, että kaikki tuntevat kyseisen yhteisen havaintoalueen tähtikuviot (jotka löytyvät A4-kartoilta, jos joku ei osaa).

Kun joku näkee tähdenlennon, hän huutaa jotain tyyliin: "Näittekö?" Jos muut vastaavat myöntävästi niin ne jotka näkivät sijoittavat havaitsemansa tähdenlennon sijainnin kartalle, numeroivat sen ja merkitsevät sitä koskevat havaintotiedot (magnitudi & kellonaika & väri & yms) marginaaliin varatulle tilalle.

Seuraavana päivänä tai kerhoiltana tai aamuna käsitellään ja verrataan havaintoja: Kuka näki eniten meteoreja, oliko joukossa epävarmoja havaintoja, mikä oli havaintojen magnitudien keskiarvo ja keskiverto, näkyikö värillisiä meteoreja, jos niin miksi tai miksi ei, jne.

2. Avaruustekniikka

3. Kuu

Vaikeustaso:
Kuusta mitään tietämättömille.

Materiaalit:
Kuudioja tai muita kuvia, mahdollisuuksien mukaan oikea kuu taivaalla.

Toiminta:
Katsellaan ensin kauniita kuvia Kuusta. Aluksi kannattaa näyttää koko Kuun kuvia, sitten tarkempia yksityiskohtia. Ohjaajan opastuksella piirretään joitain näyttäviä kraattereita paperille ja vertaillaan työn tuloksia. Yritetään saada piirrustuksissa säteet ja tummuuserot hyvin näkyviin.

Huomioita:
Jos käytettävissä on kuunpimennys, tehdään retki pimennyksen aikana jonnekin pimeään metsään.

3.2. Vaihehavainto

Vaikeustaso:
Lähinnä jo hieman kokeneemmille (keskitason, ei jo havainneille) yksilöille. Aloittelijoille ehkä huvin vuoksi - ainahan jotakin jonnekin aivokopan perukoille voi tarttua.

Materiaalit:
Vaihekortteja Maa-Venus-Aurinko-kaaviolla höystettynä, kaukoputki, taskulamppu.

Toiminta:
Ohjaaja ripustaa puuhun kolme korttia, joille on piirretty kolme erivaiheista ympyrää (eli Venusta). Jos on pimeää, ohjaaja valaisee kortteja taskulampulla. Yleisö katsoo kaukoputkella vaihekortteja, joihin on siis merkitty jokin Venuksen vaihe, parinkymmenen metrin päästä. Kukin vuorollaan piirtää jaettuun vaihekorttiin näkemänsä vaiheen. Vaihekortissa voi olla myös Aurinko-Maa-Venus-kaavio, johon merkitään planeettojen paikat ko. vaiheen hetkellä.

Kun kaikki ovat saaneet piirtää paperiinsa kolme vaihetta, näyttää ohjaaja alkuperäiset vaihekortit, jolloin jokainen voi itse tarkistaa, kuinka hyvin onnistui piirroksissaan. Toinen vaihtoehto on kerätä piirrokset ja mitata niistä viivottimella vaiheen suuruus (ja siis laskea vaiheprosentti) ja piirtää niistä paperille käyrä. Hajonta on usein yllättävän suurta.

4. Mekaniikka

Vaikeustaso:
Lähinnä aloittelijoille, kokeneemmat (kai) jo osaavat omat mittansa ulkoa.

Materiaalit:
Mittanauha, teippiä, laskukone, paperia mittojen muistiinkirjoitusta varten, kyniä.

Toiminta:
Ohjaaja rakentaa esin asteenmittauspaikan, jonka jälkeen hän jakaa yleisölle monisteen ja kynän ja päästää heidät mittaamaan omat astemittansa. Sopivia mitattavia: nyrkin leveys, etusormen leveys, peukalon ja pikkurillin etäisyys sormet yhteenpuristettuna ja erilleenhaarotettuna. Näitä voit keksiä itse lisää.

Mittauspaikka rakennetaan seuraavasti: Valitaan jokin seinä, johon kiinnitetään teipinpaloja tasaisin astevälein. Valitaan myös paikka, jossa mittaaja seisoo, ja mitataan tämän paikan ja seinän välinen etäisyys. Oikeat astevälit voi laskea kaavasta Y=2PX/360 , missä P=3.12159265 , y=yhden asteen pituus seinällä ja x=seinän ja mittaajan välinen etäisyys.

4.2. Auringon korkeuden vaikutuksia

Vaikeustaso:
Kaikille ikään katsomatta.

Materiaalit:
Massapallo, taskulamppu, reikälevy (=levy, johon on porattu pienehkö reikä)
Liite 1: Valmiit opetusmonisteet Auringon lämmön vaikutuksesta.

Toiminta:
Yksi yleisöstä pitää kädessään massapalloa eli maata. Reikälevyn läpi päästetään pallon pinnalle valonsäde. Yleisö havaitsee säteen leviävän navoilla laajemmalle alueelle kuin päiväntasaajalla -> lämpötilaerot, kun sama säteily leviää isommalle alueelle ja törmäilee pidemmällä matkallaan ilmakehässä useampiin atomeihin menettäen (lämpö-)energiaansa.

Maapallo kulkee rataansa kallellaan, toinen kylki edellä. Siksi eteläinen ja pohjoinen pallonpuolisko ovat vuorotellen kallistuneina Aurinkoon päin. Tästä aiheutuu säteilyn tulokulman säännöllinen, vuotuinen vaihtelu eli vuodenajat.

Jos halutaan syventyä tarkemmin Auringon vaikutuksiin, voidaan kertoa Auringon lämmön nostavan päiväntasaajalla ilmaa ylös, jolloin ilma jäähtyy. Jäähtynyt raskaampi ilma tippuu takaisin alas hepoasteilla, eli noin kääntöpiirien korkeudella -> pasaatituulet. Osa ilmasta jatkaa matkaansa kohti napoja.

Hepoasteet ovat saaneet nimensä, kun joskus kauan kauan sitten hevosia kuljettaneet laivat juuttuivat tuulen loputtua keskelle aavaa merta. Vähitellen ruokavarastot hupenivat ja kaikki hevoset kuolivat pois.

Koska navoilla Aurinko paistaa viistosti, on siellä ikuinen korkeapaine. Tällöin ilmaa tippuu alas, jolloin navoilta puhaltava tuuli kohtaa päiväntasaajan matalapaineesta lähtöisin olevan tuulen. Tuulet törmäävät noin 60. leveyspiirin kohdalla muodostaen liikkuvia matalapaineita, eli sykloneita. Tätä rintamaa kutsutaan polaaririntamaksi.

Huomioita:
Aktiviteetin voi aloittaa (erityisesti nuoren yleisön kanssa) suorittamallan ensin luvun Aurinkokunta 2.1., eli maalaamalla massapallot oikeiden planeettojen värisiksi.

4.3. Maan pyörimisliikkeen vaikutuksia

Vaikeustaso:
Aloittelijoille ja keskitasoisille.

Materiaalit:
Narua, paino, keppi, massapalloja, pyöränrengas.
Liite 2: Moniste maan pyörimisliikkeen vaikutuksista.

Toiminta:
Aktiviteetti aloitetaan antamalla yleisölle tehtäväksi todistaa Maapallon pyörimisliike. Tähän voidaan antaa aikaa muutamista minuuteista useisiin päiviin - pidempi aika takaa paremman lopputuloksen.

Yksinkertainen tapa todistaa pyörimisliike: Sidotaan johonkin korkeaan mastoon, puuhun tai tähtitorniin naru, jonka päässä on paino. Naru päästetään roikkumaan vapaasti. Kun narulle annetaan tasainen vauhti ja sen eteen laitetaan keppi pystyyn, havaitaan narun radan suhteessa paikallaanpysyvään keppiin muuttuvan. (Voidaan havainnollistaa myös esim. laskemalla vettä lavuaariin ja havaitsemalla, että vesi pyörii ennen viemäriin joutumistaan aina samaan suuntaan)

Kokeen jälkeen voidaan yhdessä pohtia rattoisan keskustelun muodossa, mitä kaikkea pyörimisliike täällä aiheuttaa: Yön ja päivän vuorottelyn (-> voidaan havainnollistaa massapallolla ja taskulampulla). Keskipakoisvoiman, jonka vaikutuksesta painovoima on päiväntasaajalla hieman pienempi kuin navoilla (-> voidaan havainnollistaa sitomalla narun toinen pää massapalloon ja toinen pää esim. irtonaiseen pyöränrenkaaseen. Kun rengasta pyöritetään, massapallo lentää poispäin pyörän keskuksesta). Maapallon lievän litistyneisyyden. Coreolisvoiman, joka kääntää tuulien ja merivirtojen suuntaa pohjoisella pallonpuoliskolla oikealle ja eteläisellä pallonpuoliskolla vasemmalle.(-> tämä todistettiin jo aloituskokeella).

Huomioita:
Katso myös 5.1 Aurinkokello

5. Ajanlasku

5.1. Aurinkokello

Vaikeustaso:
Valaskala - Nuoremman yleisön kanssa voi tyytyä yksikertaiseen malliin, vanhemmilta vaaditaan jo taiteellisuutta.

Materiaalit:
Sakset, teippiä, liimaa, piirrustusvälineitä, pahviä, keppejä, yms.

Toiminta:
Ensin ohjaaja kertoo, miten aurinkokello toimii. Aluksi kannattanee suorittaa 4.3., eli Maapallon pyörimisliikkeen vaikutuksia. Kun yleisö ymmärtää, että Maapallon pyöriessä Auringon paikka taivaalla muuttuu, voidaan ryhtyä varsinaiseen rakennuspuuhaan.

Ohjaajan kannataa antaa yleisölle vapaat kädet aurinkokellon rakentamisessa. Yleensä he keksivät itse paljon moderninpeja malleja kuin ohjaaja voisi kuvitellakaan. Jos yleisö on syystä tai toisesta täysin mielikuvituksettoman avutonta, täytyy ohjaajan kuitenkin antaa hieman virikkeitä, kuten kuvia oikeista aurinkokelloista. Jollekulle voisi jopa antaa tehtäväksi sellaisen aurinkokellon rakentamisen, joka osaisi huomioida kesä- ja talviajan muutokset.

Kun yleisö saa aurinkokellonsa valmiiksi, voidaan sen toimivuutta kokeilla käytännössä. Usein tuloksena on ollut aurikokello, jonka tuntiasteikko on tasavälinen ja joka makaa maassa vaakasuorassa. Tämä aurinkokello ei siis toimi. Yhdessä yleisön kanssa ohjaaja pohtii, miten kelloa tulisi muuttaa. Näin yrityksen ja erehdyksen kautta yleisö muistaa kellon rakentamisen huomattavasti tehokkaammin kuin vain kuivan luennoinnin kautta.

Jos tuntiasteikko on tasavälinen, aurinkokelloa tulee kallistaa 90 - oman paikkakunnan leveyspiiri eli Helsingissä 90 - 60 = 30 aste tta maanpintaan nähden. Toinen vaihtoehto on pitää kello vaakasuorassa ja piirtää aina sopivin aikavälein kellotauluun viiva. Näin syntyvä tuntijako ei ole tasavälinen, mutta aivan yhtä toimiva.

6. Havaintolaitteet

Vaikeustaso:
Yli seitsemänvuotiaille, erittäin pienissä (korkeintaan viisi henkeä) ryhmissä. Alle kouluikäisille aktiviteettia täytyy hieman helpottaa jättämällä teoriaa pois ja lisäämällä varsinaista kaukoputkella leikkimistä.

Materiaalit:
Kaukoputkia, tähtikarttoja, mahdollisesti massapalloja (ks. Aurinkokunta: 2.1.)

Toiminta:
Yleisö päästetään vapaasti jonkin pienehkön kaukoputken kimppuun. Kaukoputkessa tulee olla kunnolliset asteikkokehät. Annetaan yleisölle ohjeeksi suunnata kaukoputki valittuun kohteeseen (massapallo?), jonka jälkeen luetaan asteikkokehiltä ko. kohteen deklinaatio ja rektaskenssio. Tämän aloituksen tarkoituksena on vapauttaa ilmapiiriä ja antaa yleisölle ensituntumaa kaukoputken olemukseen, ei varsinaisesti opettaa mitään sen kummempaa.

Toiseksi tutustutaan erityyppisten kaukoputkien valovoimaisuuden ja erotuskyvyn vaikutukseen havaintokohteen valintaan. Eli esim. peilikaukoputki DS-kohteille ja linssimalli planeetoille ja kuulle. Tätä voi mahdollisuuksien mukaan havainnollistaa tähtitornilla, mutta paremman puutteessa myös kuiva koulutyyppien luennointi kelvatkoon.

Kolmanneksi annetaan yleisön kokeilla kaukoputken suuntausta päivänvalossa johonkin puuhun tai massapalloon. Kokeillaan erilaisten okulaarien ja mahdollisesti myös suotimien vaikutusta.

Kolmatta vaihetta voi edelleenkehittää seuraavasti: Ripustetaan puihin kirjaimia. Yleisölle annetaan ohjeeksi etsiä kirjaimet (jotka siis näkyvät kaukoputkessa ylösalaisin) ja muodostaa niistä sana. Jos ryhmiä on useampia, voidaan tästä tehdä kilpailu joko ottamalla aikaa tai arvioimalla muulla tavoin työn tuloksia.

Viimeisenä vaiheena käsketään yleisöä selvittämään, miten valo kulkee erityyppisissä kaukoputkissa. Lyhyen pohdiskelun jälkeen ohjaaja voi kertoa todelliset heijastumiskuviot.

Siirrytään lukuun 6.2.

Huomioita
Valon kulun kaukoputkessa voi jättää selvittämättä, jos yleisön kokemustaso tai mielenkiinto ei ole riittävä.

6.2. Kaukoputkihavainnot

Vaikeustaso:
Kaukoputken käytön perusteet jo hallitseville.

Materiaalit:
Kaukoputki, etsinkarttoja, Tähdet-vuosikirja, Almanakka, selkeä tähtitaivas

Toiminta:
Mietitään yhdessä, miten kuun valo (tai kaupunkien valosaaste) häiritsee havainnoitsijan työtä.

Otetaan esille jokin kunnollinen tähtikartta, kuten esim. Uranometria 2000. Valitaan jokin DS-kohde, jonka luokse rakennetaan kirkkaampien tähtien avulla etsintäpolku. Valittu polku piirretään kynällä toiseen (monistettuun) tähtikarttaan, joka jaetaan kaikille yleisön jäsenille.

Mennään ulos selkeän tähtitaivaan alle palelemaan.

Vaikeustaso:
Aloittelijoille

Materiaalit:
Kuvalevy tai joku muu kauniita tähtitieteellisiä kuvia sisältävä arkisto (kuten diaprojektori). Hiiliä, lyijykyniä, paperia tai havaintokortteja.

Toiminta:
Valitaan jokin kaunis kuva kuusta tai jostain muusta tähtitieteellisestä kohteesta. Annetaan yleisölle piirrustusvälineet ja opastetaan piirtämään näkemänsä mahdollisimman totuudenmukaisesti. Kun kaikki ovat piirtäneet paperille jotain, vertaillaan piirroksia ja mietitään, miksi ne eivät ole samannäköisiä.

Ensin ohjaaja kertoo yleisölle, että etsintä kannattaa aloittaa riittävän suurella okulaarilla (eli pienellä suurennoksella), jotta näkökenttä olisi suuri. Kukin vuorollaan tai sitten pienryhmissä saa etsintäpolun avulla ja ohjaajan opastuksella etsiä valitun DS-kohteen taivaalta. Ensimmäiseksi kohteeksi kannattaa valita jokin helppo, jottei orastava mielenkiinto uutta harrastusta kohtaa lopahda vaikeusasteen pelottamana.

Kun kaikki ovat löytäneet kohteen ohjaaja etsii kaukoputkella jonkin vaikeamman (kauniin) kohteen yleisön ihmeteltäväksi ja kertoo samalla DS-kohteiden perusteita. Kohteen voi myös piirtää DS-kortille tai muulle paperille.

DS-kohteiden lisäksi tai sijasta voidaan etsiä ja katsella vaikka Saturnuksen renkaita. Kuuhavaintoja käsitellään luvussa 3.1.

Vaikeustaso:
Aloittelijoille

Materiaalit:
Etsinputkellinen kaukoputki, lamppu

Toiminta:
1: Yritetään etsiä puuhun (tms.) ripustettu (tasku)lamppu (yöllä?) väärin suunnatun etsimen avulla -> huomataan etsimen tarpeellisuus.

2: Selvitetään etsimen suuntaus kirkkaan maakohteen avulla (päivällä) ja suunnataan etsin.

Huomioita:
Tämä luvun suorittaminen edellyttää perustietoja kaukoputken käytöstä, eli ts. lukujen 6.1 ja 6.2. läpikäymistä. Luku 6.3. (piirrosharjoituksia) voi myös olla hyödyllinen.