Biologia 7–9

Tutki kuvaa (s. 8)

1. Mitä kuvassa tapahtuu?
Nainen kävelee trapetsilla rotkon yli. Hänellä on turvavaljaat putoamisen varalta. Trapetsi on kiinnitetty rotkon reunalle.

Pohdi: Miksi joku ihminen haluaa tehdä näin?
Ihmisillä on tarve kehittyä, oppia ja haastaa itseään erilaisiin asioihin. Toiset haluavat oppia tietoja, toiset kaipaavat taas taitoja ja jännitystä. Henkilö nauttii jännityksen tunteesta.

2. Miltä kuvan henkilöstä tuntuu?
Nainen on hyvin keskittynyt ja päättäväinen. Ehkä häntä pelottaa tai ehkä hän on vain innoissaan.

3. Mitä ajatuksia kuva herättää sinussa?

Nainen ja delfiini (s. 9)

Mitä näet kuvassa?
Kuvassa on nainen ja delfiini uimassa. Nainen on hyvin iloinen ja delfiini on tullut ihan naisen lähelle ja näyttää sekin haluavan olla ihmisen lähellä.

Millainen ympäristö vesi on ihmiselle ja delfiinille?
Ihmiselle vesi on melko vieras elementti. Ihmisen on opeteltava uimaan. Delfiinille vesi on ympäristönä sen luontainen paikka, missä se elää, liikkuu taitavasti ja hankkii ruokaa.

Mitä yhteistä ihmisellä ja eläimellä on?
Kummatkin aistivat asioita ympäristöstään ja sopeutuvat ympäristön muutoksiin. Ihmiset ja eläimet syntyvät, lisääntyvät ja kuolevat. Niiden jälkeläiset perivät vanhempiensa piirteet.

Mitä eroja ihmisellä ja eläimellä on?
Ihmisellä on paljon ominaisuuksia, jotka erottavat meidät monista eläimistä. Ihmisellä on taito ajatella,  ennakoida tulevaa ja pohtia syitä ja niiden seurauksia. Eläin taas elää vaistojensa varassa tässä hetkessä.

Kuvassa näkyvä delfiini on koulutettu yksilö. Delfiinit ovat poikkeuksellisen oppivaisia. Ne osaavat toimia yhdessä toisten lajitovereiden kanssa.

Munasolu ja siittiöt (s. 10)

Mitä kuvassa tapahtuu?
Kuvassa on munasolu, jota kohti ui monta siittiötä.

Mitä kuvassa seuraavaksi tapahtuu?
Munasolu hedelmöittyy, kun yksi siittiö pääsee sen sisälle. Hedelmöittynyt munasolu alkaa jakautua ja muodostaa ihmisen alkion. Hedelmöittyneestä munasolusta syntyy ihminen, jolla on biljoonia soluja.

Kaikilla solun osilla on omat tehtävänsä (s. 11)

Mikä kuvassa on?
Kuvassa on eläinsolun suurennoskuva.

Missä ihmisessä on soluja?
Ihminen on rakentunut soluista kokonaan. Ihmisellä on erilaisia soluja eri osissa kehoa, mutta kaikkien solujen perusrakenne on kuvan kaltainen.

Mitä rakenteita kaikilla soluilla on?
Solua ympäröi solukalvo. Solun sisällä on solulimaa, mitokondrioita ja tuma. Solussa on paljon muita soluelimiä, jotka eivät näy kuvassa.

Mitä asioita solun tuma sisältää?
Tuman sisällä on kromosomeja. Kromosomit sisältävät ihmisen geenit eli perintötekijät. Ne ohjaavat kasvua, kehittymistä ja elimistön toimintaa ja määräävät, millaisia ominaisuuksia ihmisellä on.

Tasapainoileva henkilö (s. 12)

Mitä kehon toimintoja tarvitaan, että kuvan henkilö pystyy kuvassa näkyvään suoritukseen?
Lihasten täytyy olla hyvässä kunnossa ja liikeratoja on täytynyt harjoitella paljon. Tasapainon täytyy olla hyvä. Miehen täytyy hengittää ja veren täytyy kiertää. Koko elimistön osien täytyy toimia yhdessä.

Solusta kehittyvät kudokset, elimet ja elimistöt (s. 13–14)

Tutki kuvaa. Mistä erilaisista kudoksista sydän on muodostunut?
Sydän on koostunut pääosin lihaskudoksesta. Sydämen ympärillä on sidekudosta ja sydämen läpät muodostuvat siitä. Sydämessä on myös paljon hermoratoja, jotka koostuvat hermokudoksesta.

Millaisista soluista nämä kudokset ovat muodostuneet?
Sidekudos on tiivistä, vahvaa ja sitkeää. Sidekudosta on esimerkiksi sydämen läppärakenteissa, missä tarvitaan sitkeää ja kestävää kudosta. Hermokudoksen solut ovat pitkiä. Solut kuljettavat sähköimpulsseja aivoista kehoon. Verkkomaiset sydänlihassolut pystyvät supistumaan yhtäaikaa. Sydänlihassolut ovat erityisen kestäviä ja ne supistuvat koko ihmiselämän ajan ilman pitkiä lepotaukoja.

Mitä erilaisia elimistöjä ihmisellä on ja mihin niitä käytetään?
Hengityselimistö, jonka avulla ilmasta otetaan happea ja poistetaan hiilidioksidia. Ruuansulatuselimistön avulla ruuasta otetaan talteen ravintoaineita. Verenkiertoelimistö kuljettaa veren mukana ravintoaineita ja happea joka puolelle kehoa. Erityselimistö poistaa kehosta kaikki tarpeettomat aineet. Luusto ja lihaksisto tekevät ihmisen liikkumisen mahdolliseksi. Hermosto taas ohjaa kaikkien muiden elimistöjen toimintaa.

Miten eri elimistöt toimivat yhdessä?
Kaikki kehon osat saavat tietoa ihmisen sisäisestä tilasta. Eri elimistöt toimivat kiinteässä yhteistyössä keskenään ja sopeuttavat ihmisen elintoimintoja tilanteen vaatiman tarpeen mukaiseksi. Esimerkiksi liikunnan aikana ruuansulatuselimistön toiminta hidastuu, koska verenkiertoa ohjataan paljon happea ja energiaa vaativaan lihastyöhön.

Sairas lapsi (s. 15)

Kuvassa oleva lapsi on sairas. Tiedätkö, millainen sairaus on leukemia?
Leukemia on veren valkosolujen syöpä. Luuytimessä valkosolujen esiasteet alkavat lisääntyä hallitsemattomasti. Ne kerääntyvät luuytimeen, vereen ja veren mukana kaikkialle elimistöön. Leukemiassa syöpäsolut häiritsevät muiden luuytimessä syntyvien solujen (punasolut, verihiutaleet ja erilaiset valkosolutyypit) tuotantoa ja toimintaa kehossa. Leukemiaa on useita eri tyyppejä. Niiden hoito on yksilöllistä, mutta kaikkiin voidaan antaa terveitä kantasoluja toiselta ihmiseltä.

Mikä on kantasolu?
Kantasolu on solu, josta kaikki muut solut ovat muodostuneet. Alkuun kaikki jakautuneet solut hedelmöittyneessä munasolussa ovat kantasoluja. Myöhemmin alkion kehittyessä solut erikoistuvat omiin tehtäviinsä esimerkiksi lihaksiksi tai luuksi.

Miten kantasolusta muodostuu jokin muu solu?
Kantasolujen kaikki geenit ovat toiminnassa. Alkionkehityksen varhaisessa vaiheessa alkion solut jakautuvat kolmeen eri kerrokseen (ulko-, keski- ja sisäkerrokseen). Jokaisesta kerroksesta syntyy omat kudostyyppinsä: silloin erilaistuvissa soluissa osa geeneistä lukkiutuu. Näiden lukkiutuneiden geenien tietoa ei tarvita solun toiminnassa. Esimerkiksi sisäkerroksen soluista muodostuu myöhemmän kehityksen aikana ruuansulatuskanavan, hengitysteiden ja keuhkojen epiteelin eli pintakudoksen soluja.

Mistä minut tunnistaa?

Tavoite

Tutkimuskorttien laaja-alaisena tavoitteena on opettaa kriittistä tiedon arviointia. Kun tietoa hankkii itse, oivaltaa helpommin myös, mitkä seikat vaikuttavat tiedon luotettavuuteen. Näitä ovat esimerkiksi huolellisuus ja rehellisyys sekä se, mitataanko todella sitä, mitä väitetään.

Kaikkien tutkimuskorttien laaja-alaisena tavoitteena on oppia arvostamaan ja havainnoimaan omaa kehoa sekä sen tuntemuksia ja erityispiirteitä.

Kolmas tavoite on opettaa luonnontieteellisen tiedonhankinnan periaatteita, jotka ovat kokeellisuus, havainnointi, vertailu ja riittävä määrä toistoja. Tämä taito tukee kriittisen ajattelun kehittymistä.

Tämän tutkimuskortin tavoite:

• Tutkitaan omaa kehoa helpolla tavalla.
• Opitaan havainnoimaan ja luokittelemaan.
• Harjoitellaan tieteellistä keskustelua ja käsitteiden käyttöä juttelemalla koulutovereiden kesken.
• Opitaan havainnoimaan ja arvostamaan erilaisuutta, mutta huomataan myös ilmiöiden samankaltaisuus jokaisella yksilöllä.

Työohjeista

• Suurennuslaseja eli luuppeja voi lainata biologian opettajalta. Monissa kännyköissä on myös suurennuslasi. Kameralla voi zoomata ja ottaa kuviakin ihosta.
• Mustetyynyjä on toisinaan vielä koulun kansliassa, ellei biologian opettajalla ole sellaisia.
• Opettaja voi kirjata oppilaiden havaintoja yleisesti taululle, tai jokainen voi kirjata ne itse. Oppilaat valokuvaavat usein mielellään omia löydöksiään.
• Havainnointi on kirjoittamista tärkeämpää, mutta lyhyiden muistiinpanojen tekeminen tukee tieteellisen työtavan oppimista ja voi pitää yllä työjärjestystä luokassa.
• Netistä löytyy paljon artikkeleita iiristutkimuksista. Käytä kuvahaun hakusanana esim. iris ja eye
• DNA-tehtävässä havainnollistetaan sitä, miten pieni näyte riittää paljastamaan solun sisältä DNA:n. Tehtävä tukee solujen mittasuhteen ymmärtämistä. Oppilailla on paljon tietoa DNA-näytteistä esimerkiksi TV-ohjelmien ansiosta.

Tuloksista ja johtopäätöksistä

Luonnontieteessä tulos on se mikä havaitaan ja voidaan kuvata tai mitata. Johtopäätös taas voidaan vetää tulosten perusteella. Esimerkiksi iho- ja sormenjälkivertailut ja niistä kirjatut havainnot ovat tuloksia. Se, että jokaisen iho ja sormenjälki on ainutlaatuinen, on johtopäätös näistä tuloksista.

DNA-tehtävän tärkein tulos on tajuta, miten pienestä näytteestä ihmisen DNA saadaan näkyviin. Esimerkiksi ihopöly, vaatteisiin tarttunut hilse tai hius, sylki-, sperma- tai veripisara tai mikä tahansa solu ihmisestä riittää DNA-näytteeksi.

DNA-tunnistuksen lisäksi ihmisen voi tunnistaa jostain esineestä, mikä vain hänellä on. Tällaisia esineitä ovat esimerkiksi avain tai kulkukortti. Hänet voi tunnistaa kysymällä jotain asiaa, minkä vain hän tietää, esimerkiksi pin-koodia tai salasanaa. Ihmisen voi tunnistaa biometrisesti jostain ominaisuudesta, joka hänellä on ja jonka voi mitata. Esimerkiksi tässä tehtävässä mainitut arvet, sormenjäljet, iiriksen värit ja DNA ovat biometrisiä tunnisteita.

Biometrinen tunnistus on Suomessa käytössä esimerkiksi biometrisissä passeissa. Niissä perinteisen passin lisäksi etäluettava siru, jolle ladataan kasvokuva ja sormenjäljet digitaalisessa muodossa.

Biometrisessa tunnistamisessa on paljon kysymyksiä, jotka liittyvät yksityisyyteen ja tietoturvallisuuteen. Tehtävästä syntyvää keskustelua voi laajentaa esimerkiksi rikostutkimuksen suuntaan tai kotien turvakameroihin tai muihin oppilaita kiinnostaviin aiheisiin.