Kuvassa matematiikan opetuksessa käytettäviä värisauvoja. Monet LUMA-keskukset lainaavat värisauvoja kouluille. Kuvaaja: Konsta Lähde / Kuvalähde Oy

Oppimateriaalit

Olemme tuottaneet vuosien aikana paljon hyödyllisiä ja maksuttomia oppimateriaaleja ja aineistoja LUMA-aineiden opetuksen tueksi. Tälle sivulle on koottu oppimateriaaleja ja materiaalipankkeja. Materiaalipankeista löydät paljon opettajien ja tiedekasvatuksen asiantuntijoiden laatimia oppimateriaaleja, kuten kokeellisten töiden ohjeita, aina varhaiskasvatuksesta toiselle asteelle asti.

Materiaalipankit

Avointen oppimateriaalien kirjasto (AOE)

Helsingin yliopiston tiedekasvatusksen materiaalipankki

Itä-Suomen yliopiston LUMA-keskuksen oppimateriaalit

Lounais-Suomen LUMA-keskuksen opetusvideot ja opetusmateriaalit

LUMA-keskus Pohjanmaan materiaalipankki

LUMATIKKA ja LUMATIKKA+ -kurssien materimatiikan ja ohjelmoinnin oppimateriaalikokoelmat aihealueittain

StarT-materiaalipankki: materiaaleja ja vinkkejä projektiopiskelun tueksi

Varhaiskasvatus ja esiopetus

Junisaurus tutustuttaa tieteisiin

Junisaurus on pieni dinosaurus, joka seikkailee Tampereen yliopistossa ja tutustuu eri tieteenalojen tutkijoihin. Samalla hän oppii uutta muun muassa kielistä ja sanoista, roboteista sekä ilmaisusta. Junisaurus videot on suunniteltu oppimateriaaliksi varhaiskasvatuksen ja esiopetuksen oppimiskokonaisuuksiin Kielten rikas maailma, Tutkin ja toimin ympäristössäni ja Ilmaisun monet muodot.

Kokeellisuusopas esi- ja alakouluun

Mitä kemia oikein on? Esi- ja alakoululaisille suunnatussa Kokeellisuusoppaassa seikkailevat Gado ja Neon. Heidän parissaan pääset tarinalliseen seikkailuun, jonka tavoitteena on innostaa lapsia tekemään omia tutkimuksia sekä tutustuttaa heitä kemian kieleen. Kokeelliset työt voi tehdä omina kokonaisuuksinaan, tai oppaan voi käydä läpi tarinan mukaisessa järjestyksessä. 

Lelan matematiikkaseikkailu päiväkodissa

Tämä kirja tarjoaa matematiikan oppimateriaalin varhaiskasvatukseen ja esiopetukseen. Matematiikan sisällöt esitellään tarinoiden kautta. Lapsille luettavan tarinan rinnalla opettajalle annetaan ideoita siitä, miten opetettavaa käsitettä voi havainnollistaa omassa ryhmässä helposti saatavilla olevilla välineillä. Tarjolla on myös kysymyksiä, joiden avulla voi herätellä keskustelua lasten kanssa. Kirjanen on syntynyt osana LUMATIKKA-hanketta. LUMATIKKA oli valtakunnallinen matematiikan oppimisen ja opettamisen täydennyskoulutushanke, jonka LUMA-keskus Suomi -verkosto toteutti yhteistyössä useiden yliopistojen ja ammattikorkeakoulujen kanssa vuosina 2018–2019. Hanketta rahoitti Opetushallitus. Kirjasen syntyyn ovat myötävaikuttaneet koko LUMATIKAN varhaiskasvatuksen ja esiopetuksen tarinatiimi: Martina Aaltonen, Maria Larionova, Inkeri Sundqvist ja Salla Jansson. Kuvituksesta vastaa Emilia Erfving.

Tiede taikuuden takana

Tiede-esitykset ja taikatemput vaativat molemmat harjoittelua, näyttävyyttä, yleisön vuorovaikutusta ja jännitystä. Tämä opas sisältää luonnontieteisiin ja matematiikkaan pohjaavia taikatemppujen ohjeita opettajien ja oppilaiden käyttöön. Jokaisen tempun yhteydessä on myös tieteellinen selitys taikuudelle. Työohjeiden lisäksi materiaali pitää sisällään helppoja ja havainnollistavia videoita. Opas koostuu kolmesta osasta: 21 taikatemppua, Taikuutta nuorimmille ja Matikkatemppuja.

Tutustu tutkijoiden työskentelyyn

Tutkijaseikkailuissa päästään tutustumaan eri tieteenalojen tutkijoiden työskentelyyn. Tutkijaseikkailuiden tarkoitus on leikin ja toiminnallisuuden avulla innostaa tutkimaan ja kysymään sekä samalla oppimaan erilaisia tutkijan työskentelyyn liittyviä taitoja. Erilaisten taitojen harjoittelemisen lisäksi tutkijaseikkailuissa avataan samalla hieman tieteen ja tutkijoiden mystistä maailmaa, joka on arvoitus usein monelle aikuisellekin.

Virtuaali-Tiedepysäkit kutsuvat kokeilemaan

Virtuaali-Tiedepysäkit sisältävät lyhyitä videomuotoisia ohjeita pienistä tiedekokeista ja tutkimuksista. Mitään erityisiä välineitä ei tarvita, vaan videoilla käytetään kotoa löytyviä materiaaleja. Kaikki videot soveltuvat myös taiteiden ja teknologian opetukseen, sillä kokeiden tuloksia voidaan esimerkiksi valokuvata ja videoida. Lisäksi kokeisiin voidaan yhdistää matematiikkaa ja tilastotiedettä tekemällä mittauksia ja vertailemalla tuloksia.

Vir­tu­aa­li­seik­kai­lu ötö­köi­den maa­il­mas­sa

Virtuaaliseikkailussa on kuusi varhaiskasvatukseen ja alakouluun suunnattua videota, joissa ihmetellään erilaisia ötököitä ja niiden elinympäristöjä. Videot muodostavat monialaisen kokonaisuuden, joka sisältää matematiikkaan, kieliin, maantietoon, biologiaan, tietojenkäsittelytieteisiin ja kemiaan liittyviä tehtäviä.

Virtuaalisen Tiedesyntymäpäivä-paketin hauskat aktiviteetit

Virtuaalitiedesynttärit mahdollistavat tiedejuhlien järjestämisen kotioloissa tarinallisen ja opettavan videomateriaalin avustuksella. Paketti sisältää ohjeet kolmeen hauskaan aktiviteettiin, jotka on helppo toteuttaa turvallisesti kotoa löytyvillä ainesosilla ja välineillä. Virtuaalisynttärit sopivat n. 6–10-vuotiaille ja ohjaajana voi toimia esimerkiksi oma huoltaja, isovanhempi, vanhempi sisarus tai muu tuttu aikuinen. Virtuaalisynttäripaketti on maksuton palvelu, jota voidaan käyttää kotona, koulussa, päiväkodissa tai vaikkapa kerhossa.

Perusopetus

Aalto-yliopiston virtuaalilaboratoriot kemian opetuksen tueksi yläkouluille

Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulussa on kehitetty ilmaisia virtuaalilaboratorioita, joissa perusopetuksen ylimpien luokkien oppilaat voivat harjoitella kemian käsitteitä ja laboratoriotöitä. Tarjolla on kahdeksan erilaista 30–75 minuutin opetuskokonaisuutta, jotka käsittelevät mm. laboratorioturvallisuutta sekä eri aineiden määritystä ja valmistusta erilaisin menetelmin.

Arduino-paketti yläkouluun ja lukioon ja opettajan materiaali

Tämä materiaali on tehty LUMA-keskus Suomen sekä kehittäjäkoulujen kanssa yhteistyössä lukuvuoden 2021–2022 aikana. Materiaali kehitettiin koulujen toiveiden pohjalta ja julkaistiin kehitysversiona kesän 2022 LUMA-päivien yhteydessä. Paketti sisältää opettajan ja oppijan versiot PDF-tiedostona. Suomenkielinen Arduino-materiaali perustuu Arduino-Starter kitin komponentteihin.

Kokeellisuusopas yläkouluun

Yläkoululaisille ja heidän opettajilleen ja ohjaajilleen suunnatun Kokeellisuusoppaan tavoitteena on tukea nuorten mielekästä kemian kokeellista työskentelyä yläkoulussa tai kerhoissa, leireillä tai kotona. Kokeellisuusopas sisältää kahdeksan työtä sekä ohjeet ohjaajalle. Mukaan valitut työt ovat sellaisia, joita opettajat ovat mielellään varanneet Kemianluokka Gadolinissa opintokäyntien sisällöksi tai joista tehtyjä videoita on katsottu runsaasti sosiaalisen median kanavillamme.

Murtolukumysteeri ja opettajan materiaali

Tehtäväkokonaisuus tarjoaa innostavan oppimateriaalin murtolukujaksoon vuosiluokilla 5–7. Oppimateriaalin avulla murtolukuja voi käsitellä oppilaiden kanssa mukaansatempaavan murtomysteeritarinan kautta. Tarina kuljettaa oppilaat tamperelaisiin nähtävyyksiin ja kohteisiin ratkomaan mysteerin murtoja. Viisiosainen tehtäväpaketti on suunnattu ensisijaisesti käytettäväksi kunkin murtolukuihin liittyvän asiasisällön kokoavaan harjoitteluun. Materiaali on toteutettu osana LUMA-keskus Suomi -verkoston valtakunnallisen tehtävän kehittämisyhteisötoimintaa matematiikan teemaryhmässä. Tehtäväkokonaisuus on muotoutunut tarvelähtöisesti yliopistojen LUMA-asiantuntijoiden ja kentällä toimivien opettajien kehityssyklien ja yhteistyön tuloksena.

Nuoret kardiologit: kehollinen oppiminen verenkierron opettamisessa

Tehtävän tarkoituksena oli lisätä oppilaiden ymmärrystä verenkiertojärjestelmän toiminnasta. Tehtävässä oppilaat työskentelevät pienissä ryhmissä ja esittävät verenkiertoa elimistössä punaisten ja sinisten pallojen tai muiden samanväristen symbolien avulla.

Ohjelmointia matematiikan opetukseen

Tämä kirjanen sisältää kokoelman tehtäviä, jotka yhdistävät ohjelmointia ja matematiikkaa eri tavoin. Kokoelman tarkoituksena on antaa ideoita peruskoulun ja lukion matematiikan tunneille ohjelmoinnin sovelluksista. Kirjanen on syntynyt osana LUMATIKKA-hanketta. LUMATIKKA oli valtakunnallinen  matematiikan oppimisen ja opettamisen täydennyskoulutushanke, jonka LUMA-keskus Suomi -verkosto toteutti yhteistyössä useiden yliopistojen ja ammattikorkeakoulujen kanssa vuosina 2018–2019. Hanketta rahoitti Opetushallitus. Kirjan on kirjoittanut tietojenkäsittelytieteen yliopistonlehtori Antti Laaksonen ja kuvituksesta vastaa Emilia Erfving.

Rakenna itse keuhkomalli!

Miten keuhkot toimivat? Entä miten pallea liittyy hengittämiseen? Tutustu keuhkojen rakenteeseen ja toimintaan kotona itse rakennetun keuhkomallin avulla! Keuhkomalli toimii hyvin myös ainerajat ylittävänä asiakokonaisuutena. Tässä yhteydessä voidaan käsitellä myös esimerkiksi painetta (yhteys fysiikkaa) sekä ilman kaasujen koostumusta (yhteys fysiikkaan ja kemiaan). Työ sopii mainiosti niin ala- kuin yläkouluun (ja miksei jopa lukioonkin).

Rikospaikkatutkinta

Rikospaikkatutkinta on jännittävä työohje: sekoitus teatteritaitoja, oppilaiden yhteistyötä ja luonnontieteitä. Yläkouluikäiset oppilaat kohtaavat työssä luokkahuoneeseen monisteilla lavastetun murhapaikan sairaalan tutkimuslaboratoriosta. Heille esitetään useita epäiltyjä ja kuusi erilaista todistusaineistoa, jotka johtavat heidät murhaajan ja uhrin jäljille. Yhteistyön voimalla ja biologian tietämystä käyttämällä, oppilaat ratkaisevat murhan ja kehittävät tarinan murhan ympärille. Tarinassa uusien antibioottien kehittämiseen liittyvä yhteiskunnallinen kriisi on rikospaikan keskiössä ja rikospaikalta löytyneet verijäljet, DNA-näytteet, mikroskooppinäytteet ja sormenjäljet lajittelevat epäillyt yksi kerrallaan. Työohje on tutkimus sekä rikoksesta että luonnontieteiden taiteesta ja kauneudesta.

Sammalen signaalit

Sammalen signaalit on osa laajempaa sammalaiheista oppimiskokonaisuutta, jossa oppilaat tutustuvat sammaleeseen monipuolisesti – ei vain kasvilajina, vaan myös tärkeänä osana ekosysteemiä ja ilmanlaadun mittarina. Tässä työohjeessa oppilaat tutkivat ilmansaasteita yksinkertaisella ja edullisella menetelmällä, jossa hyödynnetään läpinäkyvää teippiä. He vertailevat eri ympäristöjen ilmanlaatua, tarkastelevat hiukkaspitoisuuksia ja analysoivat sammalen reaktioita saasteisiin mikroskoopin avulla.

Scratch-simulaatio-ohjeita LUMA-opetukseen

Tämä Scratch-opetusmateriaali on suunnattu yläkoulun opetukseen. Materiaali koostuu lyhyistä työohjeista, joiden avulla koodataan yli 20 simulaatiota Scratchilla ja BBC Micro:bitillä. Anna oppilaidesi koodata simulaatio mustasta aukosta, piirtää säännöllinen monikulmio tai mitata heilurin liike-energiaa. Leikkisän ja tutkivan lähestymistavan avulla oppilaat oppivat samanaikaisesti luonnontieteitä, matematiikkaa ja koodausta.

Tiede taikuuden takana

Tiede-esitykset ja taikatemput vaativat molemmat harjoittelua, näyttävyyttä, yleisön vuorovaikutusta ja jännitystä. Tämä opas sisältää luonnontieteisiin ja matematiikkaan pohjaavia taikatemppujen ohjeita opettajien ja oppilaiden käyttöön. Jokaisen tempun yhteydessä on myös tieteellinen selitys taikuudelle. Työohjeiden lisäksi materiaali pitää sisällään helppoja ja havainnollistavia videoita. Opas koostuu kolmesta osasta: 21 taikatemppua, Taikuutta nuorimmille ja Matikkatemppuja.

Tilastoja ja todennäköisyyksiä toiminnallisesti

Forensinen tilastotieteilijä työskentelee monenlaisten asiantuntijoiden kanssa ja auttaa heitä ratkomaan eteen tulevia ongelmia matematiikan ja tilastotieteen avulla. Tilastotieteestä ja todennäköisyyslaskennasta on tässä työssä erityisen paljon hyötyä. Tutkimustehtävässä pohditaankin todennäköisyyksiä hevoskilpailupelin merkeissä.

Virtuaali-Tiedepysäkit kutsuvat kokeilemaan

Virtuaali-Tiedepysäkit sisältävät lyhyitä videomuotoisia ohjeita pienistä tiedekokeista ja tutkimuksista. Mitään erityisiä välineitä ei tarvita, vaan videoilla käytetään kotoa löytyviä materiaaleja. Kaikki videot soveltuvat myös taiteiden ja teknologian opetukseen, sillä kokeiden tuloksia voidaan esimerkiksi valokuvata ja videoida. Lisäksi kokeisiin voidaan yhdistää matematiikkaa ja tilastotiedettä tekemällä mittauksia ja vertailemalla tuloksia.

Värit joita et näe: atomit, infrapuna ja ilmastonmuutos -video

Video väreistä, valosta, atomeista, lämmöstä, infrapunasta ja maapallon säteilytasapainosta. Tarkoitettu opetuskäyttöön erityisesti peruskoulutasolla.

Yksinkertaisia 3D-suunnitteluohjeita videoilla

Kokoelma pitää sisällään kaiken ikäisille oppijoille sopivia 3D-suunnitteluohjeita videoiden kera. Kokoelma koostuu laajasta valikoimasta työohjeita yksinkertaisista monimutkaisiin. Ohjeet ovat saavutettavia eivätkä pidä sisällään juurikaan kirjoitettua tekstiä. Oppimateriaali on suunniteltu hyödynnettäväksi useilla eri kouluasteilla, ja se soveltuu hyvin oppilaille, joilla on erityistarpeita. Materiaali on valmis tulostettavaksi ja annettavaksi oppijalle.

Toinen aste

Arduino-paketti yläkouluun ja lukioon ja opettajan materiaali

Tämä materiaali on tehty LUMA-keskus Suomen sekä kehittäjäkoulujen kanssa yhteistyössä lukuvuoden 2021–2022 aikana. Materiaali kehitettiin koulujen toiveiden pohjalta ja julkaistiin kehitysversiona kesän 2022 LUMA-päivien yhteydessä. Paketti sisältää opettajan ja oppijan versiot PDF-tiedostona. Suomenkielinen Arduino-materiaali perustuu Arduino-Starter kitin komponentteihin.

Hiukkaset hukassa

Juniorin hiukkasfysiikkaa ja Python-ohjelmointia yhdistävässä työpajassa analysoidaan CERN:in avointa mittausdataa hiukkafysiikasta. Materiaaleja voi hyödyntää esimerkiksi oppitunnilla tai ohjata hiukkasfysiikasta kiinnostuneita opiskelijoita tekemään tehtäviä itsenäisesti. Työpajamateriaali koostuu kahdesta osasta, jotka käydään läpi numerojärjestyksessä. Osiot kestävät 45–75 minuuttia.

Kokeellisuusopas toiselle asteelle

Toisen asteen oppilaille sekä heidän opettajille ja ohjaajilleen suunnattu Kokeellisuusopas sisältää seitsemän kemian työtä sekä ohjeet ohjaajalle. Työohjeita voi käyttää sellaisenaan tai soveltaa omaan käyttöön sopivaksi. Töitä on kehitetty ja päivitetty vuosien 2008–2023 välillä Kemianluokka Gadolinissa vierailleiden kymmenien tuhansien nuorten tiedekasvatustoiminnasta (mm. opintokäynnit yliopistolla, tiedesynttärit, kerhot, leirit tai tapahtumat) saatujen palautteiden ja uusimman tutkimustiedon avulla.

Miten avaruussää ja avaruusromu vaikuttavat ihmisten elämään? -video

Professori Minna Palmrothin mielenkiintoinen luento sopii kaikille fysiikasta kiinnostuneille ja hyvin esimerkiksi fysiikan etäoppitunniksi. Tiedeluennoilla pääset kuulemaan Helsingin yliopiston tutkijoiden pitämiä luentoja ajankohtaisista tutkimusaiheista.

Ohjelmointia matematiikan opetukseen

Tämä kirjanen sisältää kokoelman tehtäviä, jotka yhdistävät ohjelmointia ja matematiikkaa eri tavoin. Kokoelman tarkoituksena on antaa ideoita peruskoulun ja lukion matematiikan tunneille ohjelmoinnin sovelluksista. Kirjanen on syntynyt osana LUMATIKKA-hanketta. LUMATIKKA oli valtakunnallinen matematiikan oppimisen ja opettamisen täydennyskoulutushanke, jonka LUMA-keskus Suomi -verkosto toteutti yhteistyössä useiden yliopistojen ja ammattikorkeakoulujen kanssa vuosina 2018–2019. Hanketta rahoitti Opetushallitus. Kirjan on kirjoittanut tietojenkäsittelytieteen yliopistonlehtori Antti Laaksonen ja kuvituksesta vastaa Emilia Erfving.

Paljonko sipseissä on rasvaa ja miten sen voisi selvittää? -video

Työssä opiskelija perehtyy ravinnosta saataviin rasvoihin ja niiden terveellisyyteen. Työssä opiskelija suorittaa tutkimuksen, jossa rasvat erotetaan sipseistä. Työssä tutustutaan erilaisiin erotusmenetelmiin kuten uutto, suodatus, tislaus ja haihdutus. Työ soveltuu lukioon KE1 ja KE2 kursseille.

Sammalen signaalit

Sammalen signaalit on osa laajempaa sammalaiheista oppimiskokonaisuutta, jossa oppilaat tutustuvat sammaleeseen monipuolisesti – ei vain kasvilajina, vaan myös tärkeänä osana ekosysteemiä ja ilmanlaadun mittarina. Tässä työohjeessa oppilaat tutkivat ilmansaasteita yksinkertaisella ja edullisella menetelmällä, jossa hyödynnetään läpinäkyvää teippiä. He vertailevat eri ympäristöjen ilmanlaatua, tarkastelevat hiukkaspitoisuuksia ja analysoivat sammalen reaktioita saasteisiin mikroskoopin avulla.

Spekt­ros­ko­pia tu­tuk­si -materiaalit ja videot

Spektroskopia tutuksi -kokonaisuuden kautta voi tutustua infrapunaspektroskopiaan (IR), ydinmagneettisen resonanssispektroskopiaan (NMR) ja massaspektrometriaan (MS) havainnollistavien opetusvideoiden ja spektrintulkintaharjoitusten avulla. Materiaalit ovat vapaasti käytettävissä ja ne soveltuvat erityisesti lukion KE2- ja KE3-kurssien opetuksen ja itsenäisen opiskelun tueksi.

Sähköä meren aalloista

Työohjeen tavoitteena on simuloida prosessia, jossa meren aalloista tuotetaan uusiutuva sähköenergiaa. Projektin kokeellinen järjestely rakennetaan koululaboratoriossa saatavilla olevista materiaaleista. Työssä veteen tuotetaan liikettä. Aallot saavat muovisen kellukkeen liikkeelle, jotka liikuttavat magneettia. Magneetin liike synnyttää induktiivisen jännitteen käämissä. Aalloista saatu energia muuttuu ensin magneetin liikkeeksi eli kineettiseksi energiaksi ja sitten sähköenergiaksi käämissä, mikä sytyttää LEDin tai lataa kondensaattorin. Työohje sisältää tehtävämonisteen.

Tiedekahvila-luennot ja tallenteet avaavat tutkimusta ja koulutusta monitieteisesti

Juniversityn Tiedekahvila on keskusteleva luentosarja, joka on suunnattu toisen asteen opiskelijoille ja soveltuu myös yhdeksäsluokkalaisille. Tiedekahviloissa nuoret tutustuvat eri koulutusaloihin ja niiden tarjoamiin mahdollisuuksiin. Samalla käsitellään ajankohtaisia teemoja, jotka linkittyvät useisiin oppiaineisiin, myös luonnontieteisiin ja matematiikkaan. Tiedekahvilaan voit osallistua paikan päällä Tampereen yliopistolla, etäyhteydellä tai hyödyntämällä tallenteita ja oppimistehtäviä osana opetusta. Tallenteet ja niihin liittyvät oppimistehtävät löydät Juniversityn verkkosivuilta oppiaineittain. Monet aiheet toimivat useissa oppiaineissa – tutustu siis rohkeasti koko tarjontaan!

Vinkkejä hyviin sähköisiin oppimateriaaleihin muualla