Viikin normaalikoulu – Toista elämää makrotasolla ja mallinnusta mikrotasolla

Hel­sin­gin yli­o­pis­ton Vii­kin nor­maa­li­kou­lu on läh­te­nyt ko­kei­le­maan vir­tu­aa­lis­ta maa­il­maa mak­ro­ta­sol­la bi­o­lo­gi­as­sa ja mik­ro­ta­sol­la ke­mi­as­sa. Second Life mah­dol­lis­taa maa­il­man ra­ken­ta­mi­sen alku­me­ren ai­koi­hin ja ku­vaa­maan sen het­ki­siä olo­suh­tei­ta vir­tu­aa­li­ses­ta 3D-ym­pä­ris­tös­sä. Ke­mi­as­sa taas mal­lin­ta­mi­nen ja ani­moin­ti mah­dol­lis­ta­vat mik­ro­ta­son il­mi­öi­den ha­vain­nol­lis­ta­mi­sen.

Second Life ja alkumeri

Vir­tu­aa­li­maa­ilma mah­dol­lis­taa sel­lais­ten mai­se­mien ra­ken­ta­mi­sen, joi­hin ei muu­ten pää­se tu­tus­tu­maan. Tar­koi­tus on elä­män syn­nyn ku­vaa­mi­neen vir­tu­aa­li­maa­il­man avul­la

 Second Life mah­dol­lis­taa maa­il­man ra­ken­ta­mi­sen alku­me­ren ai­koi­hin. Maa­il­man yh­tey­teen tuo­daan teh­tä­viä, jois­sa op­pi­las jou­tuu ha­ke­maan il­mi­öi­tä ja päät­te­le­mään eri­lai­sia elä­män syn­tyyn liit­ty­viä asi­oi­ta, niin bi­o­lo­gi­an kuin ke­mi­an näkö­kul­mas­ta.

Hank­keen ta­voit­tee­na on luo­da bi­o­lo­gi­an kurs­sil­le op­pi­mis­pol­ku­ja tu­ke­maan niin it­se­näis­tä opis­ke­lua kuin tun­nil­la ta­pah­tu­vaa työs­ken­te­lyä. Ope­tuk­sen kon­teks­tien ra­ken­ta­mi­ses­sa ko­keil­laan täs­sä 3D-vir­tu­aa­li­maa­il­man avul­la.

Animaatiot kuvaamassa kemian perusilmiöitä

Hank­keen puit­teis­sa on ra­ken­net­tu lu­ki­on ke­mi­an 2.kurs­si uu­del­la ta­val­la. Ko. kurs­si kä­sit­te­lee ke­mi­an mik­ro­ta­son il­mi­öi­tä, eri­tyi­ses­ti si­dos­te­o­ri­oi­ta, orbitaaleja ja hybridisaatioita. Näi­tä sit­ten so­vel­le­taan ke­mi­al­lis­ten il­mi­öi­den – liu­ke­ne­mi­nen, herk­kä­liik­kei­syys – ja eri­lais­ten iso­me­ria –muo­to­jen se­lit­tä­mi­ses­sä. Kurs­sin ar­vi­oin­tia muu­tet­tiin kurs­si­ko­kees­ta em. asi­oi­den esit­tä­mi­seen ani­maa­ti­on ja ke­mi­an es­seen muo­dos­sa. Lo­puk­si oli kurs­sin kä­sit­tei­den tes­taus net­ti­ko­keel­la. Op­pi­laat pää­si­vät itse päät­tä­mään ar­vi­oin­nin muo­dos­ta.

Klik­kaa kuva suu­rem­mak­si.

Vain rei­lu vii­den­nes kan­nat­ti van­haa mal­lia. Esi­merk­ki ani­maa­ti­oi­den käy­tös­tä sel­vi­ää ohei­ses­ta Lau­rin ja An­tin te­ke­mäs­tä työs­tä (powerpoint-tie­dos­to muu­tet­tu mpg4-tie­dos­tok­si).

Tär­ke­ää oli tuo­da teks­til­le ani­maa­tio tu­ke­maan esi­tys­tä ja li­sää­mään ym­mär­tä­mis­tä. Tär­ke­ää oli tie­ten­kin ani­maa­ti­oi­den te­ke­mi­sen pro­ses­si. Itse pro­ses­sin kes­toa tie­dus­tel­tiin lu­ki­o­lai­sil­ta.

Klik­kaa kuva suu­rem­mak­si.

Ani­maa­ti­on te­ke­mi­seen käy­tet­tiin il­mais­ja­ke­lus­sa ole­vaa oh­jel­maa ChemSense Animator.

Klik­kaa kuva suu­rem­mak­si.

Oh­jel­man käy­tön opet­ta­mi­nen vei oppi­tun­nis­ta 5-10 mi­nuut­tia. Mal­lin­nus­työ­ka­lut (vaih­to­eh­toi­na ChemSketch- tai Avogadro –ni­mi­set oh­jel­mat) mah­dol­lis­ta­vat 3D-uloitteisten mo­le­kyy­lien esit­tä­mi­sen. Tie­tyis­sä iso­me­ri­a­muo­dois­sa juu­ri 3D-ulot­tu­vuus aut­taa hah­mot­ta­maan pa­rem­min ta­so­mais­ten ja kol­mi­u­lot­teis­ten mo­le­kyy­lien eri­lai­set ra­ken­teen, vaik­ka ky­sees­sä oli­si sama ke­mi­al­li­nen yh­dis­te. Oh­jeis­tus hoi­det­tiin kurs­sin op­pi­mis­ym­pä­ris­tön kaut­ta (www.yammer.com),

Klik­kaa kuva suu­rem­mak­si.

Kurs­sin oppi­kir­ja oli verk­ko­kir­ja (e-Opin Orbitaali 2), jo­ten lu­ki­o­lais­ten omat win8-kan­net­ta­vat sekä tie­to- ja vies­tin­tä­tek­niik­ka sai­vat oi­ke­an roo­lin ope­tuk­ses­sa. Kurs­si­ai­kaa oh­jel­mien opet­ta­mi­seen ei tar­vit­tu kuin alle puo­li tun­tia. Käy­tän­nös­sä nii­den op­pi­mi­nen ta­pah­tui tun­nil­la teh­ty­jen har­joi­tus­teh­tä­vien kaut­ta.

Hei­kot si­dok­set avi