BRENT H. BREITHAUPT

TIIVISTELMÄ

KOSKA aikaa, mennyttä elämää ja fossiileja koskevia käsitteitä lasten on usein vaikea ymmärtää ja koska monissa kansallispuistoissa ja -muistomerkeissä on tärkeitä paleontologisia resursseja, Fossil Butte National Monument kehitti fossiilikasvatuksen opetussuunnitelmaoppaan, joka on suunniteltu auttamaan opettajia näiden periaatteiden esittelyssä toisen ja kolmannen luokan oppilaille. Seuraavat tehtävät on muokattu kyseisestä oppaasta (Leite, M. B. ja Breithaupt, B. H., 1994, Teaching Paleontology in the National Parks and Monuments: Opetussuunnitelmaopas toisen ja kolmannen luokan opettajille: National Park Service, Fossil Butte National Monument, Kemmerer, WY 103 s.). Lisätietoja tästä Kansallispuistopalvelun kautta jaetusta opetussuunnitelmaoppaasta saa osoitteesta Marsha Fagnant, Fossil Butte National Monument, P.O. Box 592, Kemmerer, WY 83101.

KATSAUS

Miten elävästä olennosta tulee fossiili? Näissä harjoituksissa tutkitaan salaperäisiä prosesseja, joiden avulla todisteita menneestä elämästä säilyy. Pohtimalla ja osallistumalla joihinkin simuloituihin sedimenttiprosesseihin lapset pystyvät poistamaan suuren osan fossiilien ja fossiilisoitumisen taustalla olevasta mysteeristä. Näissä harjoituksissa esitellään käsite, jonka mukaan fossiilit ovat muinaisten elävien olentojen jäänteitä tai jälkiä. He alkavat myös miettiä, kuinka harvinainen tapahtuma fossiilistuminen on.

Tavoite: Kun oppilaat ovat suorittaneet nämä harjoitukset, he pystyvät: arvioimaan fossiilien merkitystä tietämyksellemme menneestä elämästä; tunnistamaan fossiilisoitumiselle välttämättömät olosuhteet; rakentamaan mahdollisen skenaarion fossiilien muodostumisesta; ymmärtämään, miten eliöt ovat sopeutuneet ympäristöönsä; ja ymmärtämään nykyaikaisten ja muinaisten eliöyhteisöjen suhteita ympäristöönsä (eli ekologiaa ja paleoekologiaa).

TOIMINTA I: FOSSILISAATIO

Viesti: Kaikki eläinten osat eivät fossiilisoidu. Saattaa olla mahdotonta tietää joitakin yksityiskohtia siitä, millainen muinainen eläin tai kasvi oli, koska monet anatomian osat eivät välttämättä fossiilisoidu.
Materiaalit: Piirrokset hevosen ja Stegosauruksen luurangoista. (Kuvat 1 ja 2)
Keskustelu: Fossiloituminen on harvinainen tapahtuma. Todennäköisyys, että tietty yksilö säilyy fossiileissa, on hyvin pieni. Joillakin eliöillä on kuitenkin paremmat mahdollisuudet kuin toisilla niiden luuston koostumuksen tai asuinpaikan vuoksi. Tämä koskee myös eliöiden eri osia. Esimerkiksi kasvit ja selkärankaiset (eläimet, joilla on luita) koostuvat eri osista, jotka voivat erota toisistaan kuoleman jälkeen. Eri osat voivat kulkeutua virtausten mukana eri paikkoihin ja säilyä erillisinä. Yhdestä paikasta saatetaan löytää fossiilinen varvasluu ja toisesta paikasta fossiilinen kylkiluu. Voisimme olettaa, että ne ovat eri eläimistä, vaikka todellisuudessa ne ovat peräisin samasta eläimestä.

Palaa alkuun

Fossiilisoitumisprosessissa menetetään paljon tietoa. Ajattele esimerkiksi selkärankaista (kuten meitä itseämme). Suuri osa siitä, mitä pidämme tärkeänä omasta biologiastamme, on pehmytkudoksissa, kuten ihossa, hiuksissa ja sisäelimissä. Näitä ominaisuuksia ei yleensä tunneta fossiileissa, koska useimmiten vain luut ja hampaat säilyvät (on poikkeustapauksia, joissa pehmeät osat säilyvät). Luut ja hampaat eivät aina säily yhdessä. Tämän harjoituksen tarkoituksena on saada lapset pohtimaan fossiileista saatavan tiedon laatua.

Menetelmät:
1) Luettele tosiasioita elävästä eläimestä. Tässä käytetään hevosen luurankoa, mutta on monia muitakin vaihtoehtoja (esim. lehmä, koira, kissa, lammas). Luettelo hevosta koskevista tosiasioista voisi sisältää muun muassa seuraavat: suuri koko, nopea juoksija, syö ruohoa, sillä on kiristävät hampaat, sillä on pitkä karva harjalla ja hännällä, se vinkuu, se on älykäs, se on seurallinen muiden hevosten kanssa, siitä tulee hyvä lemmikki.
2) Mitä tietäisimme, jos tämä eläin olisi kuollut sukupuuttoon ? Katso kaaviota (kuva 1) ja huomauta tärkeästä fossiilisoitumisen yleistyksestä: useimmiten vain kovat osat (luut ja hampaat) säilyvät fossiileina. Käy läpi luettelo ja kysy luokalta, mitä tietäisimme hevosesta, jos hevoset olisivat kuolleet sukupuuttoon ja meillä olisi vain fossiilisia hevosen luita ja hampaita. Tietäisimme, että se oli suuri eläin, ja voisimme luultavasti tehdä joitakin hyviä arvauksia sen painosta. Tietäisimme, että sillä oli jauhavat hampaat, ja siksi voisimme luultavasti arvata, että se söi jonkinlaista sitkeää kasvillisuutta, kuten ruohoa. Sorkat eivät olisi säilyneet, mutta jalkojen luiden muoto olisi hyvä osoitus siitä, että sillä oli sorkat. Luuranko kertoisi myös, että se oli nopea juoksija. Hiuksista tai ihosta ei kuitenkaan tiedettäisi mitään yksityiskohtia. Kaikki sosiaalisesta käyttäytymisestä ja ääntelystä täytyisi myös olla arvauksia.
3) Mitä tiedämme fossiilisista eläimistä? Jaa kaavio fossiilisesta Stegosauruksesta (kuva 2) ja tulkitse sitä sen valossa, mitä tiedämme. Käytä luetteloa, jonka teit keskustellessasi elävistä eläimistä. Se, mitä paleontologit tietävät, tulee kovaa anatomiaa, tässä tapauksessa luita ja hampaita, tutkimalla. Kaikki muu on arvailua, vaikka useimmissa tapauksissa on mahdollista perustaa arvaus vankkoihin biologisiin periaatteisiin.
4) Käytä mielikuvitustasi. Pyydä luokkaa tämän harjoituksen yhteenvetona laittamaan lihakset ja iho Stegosauruksen kaavioon. Muistakaa, että ihon väri ja rakenne ovat pitkälti taiteilijoiden valinta, sillä fossiilisista luista ei ole apua, vaikka joitakin ihonjälkiä onkin löydetty.

TOIMINTA I / VAIHE I: Erikoistumiset
Kummallakin hevosella ja Stegosauruksella on joitakin luita, joita ei ole toisilla. Tämä johtuu siitä, että kumpikin on erikoistunut jollakin tavalla. Hevonen on sopeutunut nopeaan juoksemiseen, ja siksi sen jalat ovat erikoistuneet juoksemiseen. Ne ovat yksinkertaisemmat kuin Stegosauruksella, ja niissä on vain yksi varvasluu kummassakin jalassa. Hevosilla on myös hyvin erikoistuneet hiomahampaat, kun taas Stegosauruksen hampaat ovat yksinkertaisia viiltäviä rakenteita. Stegosauruksella sen sijaan on hyvin näyttäviä erikoistumia valtavissa panssarilevyissä ja hännän piikeissä. Osa Stegosauruksen erikoistumisista on puolustautumista varten, koska se ei ollut nopea juoksija. Mitä muita eroja hevosen ja löydät? Keksitkö mahdollisen sopeutumisen näille luille?

TOIMINTA I / VAIHTOEHTO II: Mielikuvitusolennot
Piirrä kuva keksitystä olennosta, jolla on sopeutumisia erityistä elämäntapaa varten. Esimerkkejä: Nopeasti lentävä eläin, joka syö lehtiä puiden latvoista; kaivautuva eläin, joka kaivaa kuoppia niin nopeasti, ettei mikään muu eläin saa sitä kiinni. Kuvaile, miten tämä eläin on erityinen ja miten se saa aikaan sen, mitä se tekee. Voisivatko paleontologit saada selville tätä elämäntapaa fossiilien perusteella?
Palaa alkuun

AKTIVITEETTI II: FOSSILISAATIOPELI

Viesti: Ei ole helppoa tulla fossiiliksi. Monet kasvit ja eläimet eivät koskaan pääse säilymään fossiileina.
Materiaalit: Fossilisaatiokortit (kuva 3).
Keskustelu: Fossiilisoitumispeli on fantasia- ja roolileikki, joka auttaa lapsia ymmärtämään fossiilisoitumisprosesseja.
Menetelmät:
1) Valitse ympäristö. Peli alkaa siten, että luokka tai pienempi ryhmä valitsee ympäristön, jossa on kerrostumisympäristö, kuten järvi, lampi, puro, joki metsässä tai merenpohja. Oppilaat voivat käyttää mielikuvitustaan kuvaamaan tätä ympäristöä niin yksityiskohtaisesti kuin haluavat.
2) Valitse roolit. Roolit, jotka osallistujat valitsevat itselleen, ovat valitun ympäristön mahdollisia eläin- tai kasviasukkaita. Esimerkiksi vesiympäristössä mahdollisia rooleja ovat etanoiden, simpukoiden, kalojen, salamanterien, kilpikonnien, alligaattoreiden ja muiden vesieläinten lisäksi myös hevoset, peurat, apinat, jänikset ja linnut, jotka tulivat sinne juomaan.
3) Aloita leikki. Kun leikki alkaa, lapset näyttelevät roolejaan, ja jokainen saa vuorollaan tehdä ääntelyä tai eleitä. Esimerkiksi kalaa esittävä lapsi voisi heilutella vartaloaan kalamaisella liikkeellä ja tehdä suullaan nielemisliikkeitä. Preeriakoiraa esittävä lapsi voisi teeskennellä kaivavansa koloa ja haukkua korkealla äänellä. Ne voivat myös olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa kuten luonnollisessa ympäristössään. Lihansyöjät voisivat esimerkiksi jahdata kasvissyöjiä.

4) ”Pysähdy” ja päätä hahmojen kohtalo. Opettajan määräämänä ajankohtana toiminta ”jäätyy” ja mahdollisen kivettymisen aika alkaa. Oppilaat vetävät kortit, jotka kertovat heidän kohtalonsa. Mahdollisia kortteja voivat olla mm: -Krokotiili nielaisee sinut, mutavyöry hautaa sinut ja sinut säilötään fossiiliksi.
Voit tehdä useita kopioita korttisivusta (sisältyy tähän toimintaan) käytettäväksi tässä. Jos teet omat, ”fossiilisoituminen”-korttien ja ”tuhoutuminen”-korttien osuuden tulisi olla pieni, mikä jäljittelee pientä mahdollisuutta tulla fossiiliksi todellisessa maailmassa.
5) Keskustelkaa tämän harjoituksen merkityksestä. Kun koko luokka on vetänyt kortit, keskustelu voidaan aloittaa. Pyydä jokaista oppilasta keskustelemaan omasta roolistaan organismina ja siitä, mitä tälle organismille tapahtui sen kuoltua. Tee taululle luettelo näistä organismeista. Mistä eläimistä tuli fossiileja? Mitkä tuhoutuivat? Muista, että tulevat paleontologit tietävät mitään vain niistä eläimistä ja kasveista, joista tulee fossiileja. Tulet tietoiseksi tärkeästä kysymyksestä, joka koskee puolueellisuutta fossiiliaineistossa, kun vertaat fossiilien luetteloa elävien eläinten täydelliseen luetteloon. Edustaako fossiilien luettelo hyvin elävää yhteisöä? Miksi ei?
6) Jos aika sallii, pelaa peli uudelleen samoilla eläimillä ja kasveilla. Miten tulokset ovat samanlaisia tai erilaisia?
Palaa alkuun

TOIMINTA III: SOPEUTUMINEN

Viesti: Eliöt ovat sopeutuneet tiettyihin ympäristöihin.
Materiaalit: Materiaalit: Taidetarvikkeet
Keskustelu: Oppilaat valitsevat tietyt eliöt ja kehittävät kuvakertomuksen siitä, miten kyseinen eliö on sopeutunut ympäristöönsä.
Menetelmät:

1) Pyydä oppilaita laatimaan kukin kuvakertomus kasvin tai eläimen (joko nykyaikaisen tai muinaisen) näkökulmasta.
2) Pyydä oppilaita kuvaamaan ympäristöään piirroksin: Millainen ympäristö on? Millaisia muita kasveja ja eläimiä elää kanssasi? Mitkä ovat erityiset sopeutumisesi, joiden ansiosta voit selviytyä tässä ympäristössä? Mitä sinä tykkäät syödä? Oletko lihansyöjä, kasvinsyöjä vai kaikkiruokainen?
3) Kun oppilaat ovat saaneet valmiiksi piirroksensa eläimestä tai kasvista kotona omassa ympäristössään, pyydä heitä tekemään kuvakertomus uudelleen ”vieraassa” ympäristössä. Ehkä he voisivat vaihtaa ympäristöjä luokkatoverin kanssa. Useimmat näistä eliöistä saattavat olla vähintäänkin onnettomia.
4) Jatka harjoitusta kysymyksillä, kuten: a) Mitkä ovat selviytymismahdollisuutesi tässä vieraassa ympäristössä? Miksi luulet niin? b) Jos et pysty elämään tässä uudessa ympäristössä, mitä sinulle tapahtuu? Pyydä lapsia keskustelemaan selviytymismahdollisuuksistaan. Kuinka todennäköistä on, että eläimellä olisi jo valmiiksi sopeutumia, joiden avulla se voisi selviytyä uudessa ilmastossa? Mitä nämä sopeutumiset olisivat?

TOIMINTA III / VAIHTOEHTO I: Menneisyyden yhteisöt
Variaatio tästä tehtävästä on, että oppilaat käyttävät mielikuvitustaan ja sitä, mitä he tietävät yhteisöistä ja fossiileista, kirjoittaakseen mielenkiintoisen tarinan menneisyyden yhteisöistä. Tässä versiossa oppilaat saavat olla vain eläimiä, koska he kirjoittavat lempiruokistaan. Tarina voi olla ”kaava”, joka perustuu alla oleviin kuvauksiin, tai se voi olla vapaamuotoinen.

Vaiheet:
1) Valitse muinaisen eläimen rooli. Tämä voi olla mikä tahansa eläin, jonka oppilaat tuntevat.
2) Kuvaile ympäristöäsi. Tämä edellyttää jonkinlaista tietämystä muinaisista ekosysteemeistä, jotka paleontologi on rekonstruoinut tai joita puistonvartija tai opas tulkitsee. Anna oppilaiden olla niin luovia kuin he haluavat. Jotkut oppilaat voivat sisällyttää kuvitteellisia yksityiskohtia ympäristöstä, joista ei ole aiemmin keskusteltu. Tämä on OK, kunhan he pystyvät perustelemaan syynsä.
3) Kuvaile yhteisöäsi. Tässä osassa oppilaiden tulisi antaa esimerkkejä muista kasveista ja eläimistä, jotka elävät heidän kanssaan.
4) Kuvaile ravintoketjua. Aloita luettelemalla lempiruokasi. Oletko lihansyöjä vai kasvissyöjä? Jos olet kasvissyöjä, mikä eläin yrittää metsästää sinua? Miten olet tähän mennessä välttynyt joutumasta syödyksi?
5) Kuvaile ravintoverkkoa. Kuvittele, että lempiruokasi katoaa. Jos lempiruokaasi ei ole saatavilla, mitä syöt? Kuinka monta erilaista ruokaa sopii ruokavalioosi? Mitä muuta ruokaa ravintoketjusi muut eläimet syövät mielellään?
6) Kuvittele suuri muutos. Mitä tekisit, jos kaikki ruokasi katoaisi tuon muutoksen vuoksi? Mitä voisit tehdä? Muuttaisitko pois? Miten muut ravintoketjusi jäsenet selviäisivät hengissä? Tämä on esimerkki ekologisesta katastrofista, koska ravintoketjut ja ravintoverkot joutuisivat hajoamaan.
Palaa alkuun

TOIMINTA III / VAIHTOEHTO II: Keskustelu sopeutumisesta
Joitakin parhaita esimerkkejä sopeutumisesta nähdään ilmastoon sopeutumisessa. Käyttäkää kuvia maailman eri ympäristöistä ja aloittakaa keskustelu ääriympäristöistä. Näyttäkää luokalle kuvia arktisesta tai antarktisesta alueesta ja keskustelkaa siitä, millaisia sopeutumisia tällaisessa ilmastossa eläminen edellyttää. Keskustelkaa seuraavaksi Saharan kaltaisista aavikoista, Amazonin altaan trooppisista sademetsistä, Pohjois-Amerikan suurista tasangoista, rannikoista, suolametsistä, vuoristopuroista tai alppiniityistä. Jokainen näistä ympäristöistä asettaa tiettyjä haasteita niissä eläville organismeille, mutta useimmissa niistä on kuitenkin runsaasti kasveja ja eläimiä, jotka selviytyvät melko hyvin ääriolosuhteissa. Keskustelemalla näistä eliöistä niiden sopeutumisen kannalta luokka oppii arvostamaan omaa ympäristöään.

Tästä tehtävästä voidaan tehdä oppilaille enemmänkin yhteistoiminnallinen harjoitus, kun oppilaat tuovat mukanaan vanhoja lehtiä kotoa (National Geographic ja muut luonnontieteelliset julkaisut ovat erityisen hyödyllisiä). Käykää lehdet läpi luokassa etsien kuvia, jotka esittävät erilaisia ympäristöjä. Yrittäkää saada otos erilaisista ilmaston ja topografian ääripäistä.

Ympäristöjen muuttuminen on toinen tärkeä keskustelunaihe. Joskus on helppo pitää maailman nykyisiä ympäristöjä itsestäänselvyytenä ja olettaa, että ne ovat aina olleet sellaisia. Tiedämme kuitenkin, ettei se ole totta. Ympäristöt ovat muuttuneet menneisyydessä ja ne ovat aina muuttumassa jollakin tavalla. Ihmisten on vaikea ymmärtää ympäristön muutosta, koska se tapahtuu usein niin hitaasti, että suora havainnointi on vaikeaa. Jopa niitä nopeita muutoksia, joita nykyään tapahtuu ihmisen toiminnan seurauksena, on vaikea havaita. Fossiiliaineisto sisältää tiivistetyn näkymän monista miljoonista vuosista, joiden aikana ympäristöt muuttuivat aivan kuten nykyäänkin. Muutokset fossiiliaineistossa ovat siis suhteellisen helposti havaittavissa. Joitakin aiheita, joita luokassa voitaisiin käsitellä ympäristön muutoksiin liittyen, ovat muun muassa muuttuva ilmasto ja nopean ilmastonmuutoksen seuraukset. Tarkastellaan kutakin ympäristöä, josta keskusteltiin, kun luokassa puhuttiin sopeutumisesta. Mitä tapahtuisi, jos kyseinen ilmasto yhtäkkiä (vuosien tai vuosikymmenten kuluessa) muuttuisi lämpimämmäksi tai viileämmäksi? Tähän liittyy myös elintarvikehuolto. Kasvinsyöjät ovat riippuvaisia ympäristönsä kasvillisuudesta. Kasvit ovat hyvin herkkiä ilmastolle. Mitä tapahtuu, jos kasvinsyöjän suosikkiruoka katoaa? Mitä tapahtuu silloin lihansyöjille, jotka ovat riippuvaisia kyseisestä kasvinsyöjästä? Keskustelu laajenee koskemaan koko ravintoverkkoa.

Ihmisten toiminnan ja ympäristömuutosten/ sukupuuttoon kuolemisen välinen suhde on tärkeä ymmärtää. Samoin elämän monimuotoisuuden säilyttämisen tärkeys. Luokka voi keskustella siitä, mikä on heidän oma osuutensa tässä kriisissä ja mitä he voivat tehdä auttaakseen.
Palaa alkuun

Palaa alkuun

Palaa alkuun

Palaa alkuun